Skip to content

Засорение Космоса

Экология космического пространства

Характеристики космического мусора

В общее понятие «космический мусор» входят 2 типа мусора, это:

1. астероиды и кометы, блуждающие по  Солнечной системе и засоряющие ее;

2. детали отработанных космических кораблей, которые вращаются около Земли или летят к другим планетам и спутникам, а в дальнейшем станут таким же мусором у этих объектов Солнечной системы.

Но чаще всего термин «космический мусор» относят ко второму типу.

Космический мусор — это все искусственные объекты и их фрагменты в космосе, которые уже неисправны, не функционируют и никогда более не смогут служить никаким полезным целям, но являющиеся опасным фактором воздействия на функционирующие космические аппараты, особенно пилотируемые.

По некоторым данным (по разным оценкам) в настоящее время в районе низких околоземных орбит (НОО) вплоть до высот около 2000 км находится от 5000 тонн (700 тыс. фрагментов) техногенных объектов («свалки»). На основе статистических оценок делаются выводы, что общее число объектов подобного рода (поперечником более 1 см) достаточно неопределенно и может достигать сотни тысяч. Из них только порядка 10 % (около 9 тыс. объектов) обнаруживаются, отслеживаются и каталогизируются наземными радиолокационными и оптическими средствами и только около 6 % отслеживаемых объектов — действующие. Около 22 % объектов прекратили функционирование, 17 % представляют собой отработанные верхние ступени и разгонные блоки ракет-носителей, и около 55 % — отходы, технологические элементы, сопутствующие запускам, и обломки взрывов и фрагментации.

Большинство этих объектов находится на орбитах с высоким наклонением, плоскости которых пересекаются, поэтому средняя относительная скорость их взаимного пролета составляет около 10 км/с. Вследствие огромного запаса кинетической энергии столкновение любого из этих объектов с действующим космическим летательным аппаратом может повредить его или даже вывести из строя. Эффективных мер защиты от объектов космического мусора размером более 1 см в поперечнике практически нет.

Наиболее засорены те области орбит вокруг Земли, которые чаще всего используются для работы космических аппаратов. Это НОО, геостационарная орбита (ГСО) и солнечно-синхронные орбиты (ССО).

По другим данным вокруг Земли в настоящее время уже имеются три слоя космического мусора:

  1. 300-400 км. от поверхности Земли;
  2. 1500-1700 км. от поверхности;
  3. 36000 км. от поверхности.

Современные оптические приборы «видят» примерно около 15% этого мусора.

Вклад в создание космического мусора по странам:

  • Китай — 40 %; С
  • ША — 27,5 %; 
  • Россия — 25,5 %; 
  • остальные страны — 7 %.

По расчетам через 15-30 лет ближний Космос будет полностью засорен и будет непригоден для полетов. Особенно это касается геостационарных орбит, на которых отработанные спутники практически сохраняются вечно.

ЦУП (141070 г.Королев Московской области ул. Пионерская д.4

тел. 8(498)602-95-07; факс 8(498)602-95-11; www.federalspace.ru/main.php)

Большинство задач по «очистке» околоземного космического пространства от мусора и снижению объемов «загрязнения» все еще ждет тех, кто сможет их решить, заявил директор Института астрономии РАН (ИНАСАН) Борис Шустов.
Космическим мусором считаются все искусственные объекты в космосе, которые неисправны, не функционируют и уже не могут служить полезным целям, но представляют опасность для действующих космических аппаратов.
По его словам, меры по уменьшению «засоренности» космического пространства сегодня уже принимаются: в частности, согласно международным нормам, любой запуск космического аппарата осуществляется при условии требований минимизации появления новых объектов космического мусора.
«Некоторые задачи по уменьшению засоренности космического пространства решаются, но большинство из них ждет тех, кто сможет их решить», — сказал Шустов. Он пояснил, что опасность представляет как крупный техногенный космический мусор, так и мелкие обломки величиной до нескольких миллиметров, которые движутся с очень большими скоростями.
«Такого мусора накопилось в космосе уже очень много, и есть опасения, что эти частицы мусора, сталкиваясь между собой, могут «размножаться». И не перешли ли мы точку невозврата, не будет ли мусор сам собой «размножаться» так, что не даст нам возможность действовать в космосе? Это, может быть, «пугалка», но действительно, мы не раз наблюдали столкновение аппаратов с мусором, в результате которых нарушалась их работа», — отметил ученый.

http://www.rian.ru/science/

 

Новый телескоп отследит космический мусор ( статья от 28.04.2011)

Телескоп для наблюдения за космическим мусором и предупреждения о сближении его со спутниками разработало американское Агентство передовых оборонных исследовательских проектов (DARPA).

Наблюдение за космическим мусором ведется уже давно: угроза с его стороны слишком реальна, чтобы ее игнорировать. На сегодняшний день зарегистрировано порядка 22 тыс. искусственных объектов, которые вращаются вокруг Земли: от обломков космических аппаратов и потерянных астронавтами сумок с инструментами до спутников. Их число, как считают специалисты, может утроиться в ближайшие 20 лет, поэтому существующие каталоги нуждаются в постоянном обновлении.

Задача нового телескопа SST (Space Surveillance Telescope) – сканировать небо быстрее, чем любой другой телескоп того же размера, выявлять новые объекты, а также фиксировать опасные сближения спутников с космическим мусором и между собой. Даже сантиметровый обломок, летящий на большой скорости, может вывести из строя спутник погоды, связи или, например, системы раннего предупреждения ракетных нападений.

Телескоп разрабатывался 9 лет и обошелся американскому бюджету в 110 млн долл. В основном он будет сосредоточен на областях, где расположены спутники на геостационарных орбитах – свыше 35 тыс. км от Земли.

Система зеркал 3,5-метрового объектива SST обеспечивает широкий угол обзора, который позволяет подключенному оборудованию сканировать небо несколько раз за ночь, пополнять каталог космического мусора и вычислять траектории его движения. Телескоп способен фиксировать объекты с минимальным свечением и работает быстрее, чем существующие телескопы «Сети космических наблюдений» (Space Surveillance Network).

Первые изображения SST получил в феврале 2011 года, сейчас он проходит испытания и настройку для включения в «Сеть космических наблюдений». Если испытания будут пройдены, SST готов встать на дежурство в течение шести месяцев. Результаты его работы оценит Космическое командование ВВС США: если SST покажет себя значительно лучше существующих телескопов, по всему миру будут поставлены аналогичные устройства для наблюдения всей небесной сферы.

К сожалению, военные не предусматривают доступа исследователей к телескопу для проведения научных экспериментов. «Если мы хотим получить максимальную отдачу от него, мы действительно должны оставить его в качестве ресурса «Сети космических наблюдений», – объяснил позицию ВВС Джозеф Гэмбрелл (Joseph Gambrell) из Космического командования ВВС. – Но часть данных может быть размещена на веб-сайте Стратегического командования и исследователи могли бы получить дополнительные данные по запросу».

http://rnd.cnews.ru/natur_science/

 

Японцы будут ловить космический мусор в рыболовные сети (статья от 02.02.2011)

Японское космическое агентство JAXA займется чисткой орбиты Земли при помощи гигантских металлических сетей, сообщает Asahi.
В настоящее время агентство заключило контракт с компанией Nitto Seimo, одним из крупнейших производителей рыболовных сетей Японии. Сообщается, что эта компания последние 6 лет работала над технологией плетения металлических сетей. В качестве материала ученые компании использовали посеребренные металлические нити.
Планируется, что сеть с линейными размерами в несколько километров будет выводится на орбиту на борту специального спутника. Там она будет разворачиваться при помощи установленного на аппарате манипулятора. После того, как сеть наберет достаточно мусора, она будет отсоединяться.
Взаимодействие с магнитным полем Земли приведет к тому, что сеть вместе с собранными обломками космических аппаратов со временем войдет в плотные слои атмосферы. Во время падения сеть сгорит вместе с мусором.
В настоящее время проблема космического мусора является актуальной для всех государств, космические аппараты которых работают на орбите. Объединенное стратегическое командование США наблюдает за более чем 19 тысячами фрагментов космического мусора. Расчеты показывают, однако, что в настоящее время на орбите может быть до 600 тысяч объектов размером свыше одного сантиметра.

http://lenta.ru/

 

Космический мусор подметут вольфрамовым веником?  Роскосмос (20.04.2011)

Проблема космического мусора, заполняющего околоземное пространство, встает все острее с каждым годом. По подсчетам ученых, сейчас на разных орбитах вокруг Земли вращается 19 тысяч разных единиц «космического хлама» размером более 10 сантиметров. За объектами такого и большего размера вполне можно следить с Земли и предотвращать их столкновения со спутниками. Однако мусор меньшего размера представляет куда большую угрозу – его нельзя отследить, а значит, избежать. Многие ученые сходятся во мнении, что мелких объектов искусственного происхождения как минимум на порядок больше, чем крупных. Количество и тех, и других увеличивается с каждым годом: мусор образуется при взаимных столкновениях объектов и при выведении новых спутников. Для решения проблемы космического мусора ученые предлагали разные способы. Одни требуют прекратить сознательное замусоривание пространства при выведении аппаратов и разделении их с ракетными ступенями. Другие предлагают топить бесполезные спутники или оттаскивать их на безопасные орбиты космическими тягачами. Однако у Земли есть собственный механизм очистки. Ее атмосфера на высотах до 900 км создает для движущихся объектов значительное трение. Большинство таких тел сходит с орбиты в течение 25 лет. Однако на более высоких орбитах спутники и мусор могут летать векам. Американский ученый Гурудас Гангули из Исследовательской лаборатории ВМФ США недавно придумал, как помочь нашей планете с очисткой ближнего космоса. Идея состоит в том, чтобы разбросать на высоте 1100 км пылевое облако вольфрамовых частиц, создав вокруг Земли симметричную оболочку толщиной 30 км. Пыли требуется немного – по расчетам ученых, должно хватить 20 тонн пылинок размером 30 микрометров. Вольфрам специалисты выбрали, поскольку это тяжелый материал, в 1,7 раз плотнее свинца. Гангули рассчитал, что трение об атмосферу приведет к медленному сужению оболочки и ее приближению к Земле. Примерно за 10 лет облако опустится до критической высоты в 900 км., после чего сужение пойдет быстрее. Облако вольфрамовой пыли будет тормозить мелкие обломки и увлекать их с собой. По расчетам, на полную очистку околоземного пространства уйдет еще 25 лет. У критиков разработанной модели сразу возникает вопрос: «Как подействует облако на более крупные и работающие спутники?». Авторы работы уверены, что большого вреда рабочим аппаратам пыль не принесет. «Гранулы пыли того размера, который мы предложили, не будут проникать в термозащиту и структуру спутников», — говорят они. Научная аппаратура спутников, по их словам, тоже не пострадает – как правило, все приборы смотрят либо на Землю, либо от нее, и не будут засоряться пылью. По материалам http://www.infox.ru/

 

Угрозы столкновения МКС с космическим мусором в ночь с четверга на пятницу не было (Роскосмос, статья от 30.07.2010)

Международной космической станции минувшей ночью не угрожало столкновение с космическим мусором. Эту информацию подтвердили в ЦУП. Специалисты Центра управления полетами постоянно ведут мониторинг обломков космических аппаратов и других фрагментов, которые могут пройти в близости от станции. Опасность для станции может представлять даже осколок размером 1 см. Расчет траектории сближения фрагментов с МКС проводит служба баллистики. В случае, если высока вероятность входа космического мусора в так называемую «красную зону» станции (около 1 км от МКС), планируется маневр уклонения от столкновения. В такой ситуации экипажу рекомендуется убрать воздуховоды на случай разгерметизации и на время «переселиться» в ТПК «Союз», которые выполняют роли кораблей-спасателей на станции. Ничего этого экипажу МКС не потребовалось делать в ночь с 29 на 30 июля. Расчеты баллистиков показали, что траектория осколка не пересекает «красную зону». Тем не менее, актуальность проблемы космического мусора сегодня неоспорима. Ведущие мировые эксперты считают, что увеличение количества мусора на околоземной орбите создает серьезную угрозу для будущих космических полетов. Поэтому космическим державам необходимо выработать международные соглашения, регулирующие уничтожение космического мусора. В настоящее время специальные службы отслеживают движение вокруг Земли порядка 21 тыс. различного рода объектов, диаметр которых — 10 и более сантиметров. Кроме того, на околоземной орбите вращается около 500 тыс. предметов, диаметр которых от 1 до 10 сантиметров, отмечают специалисты. Для сравнения ученые привели данные 1980 г., когда наземными службами велось слежение лишь за 4,7 тыс. более или менее крупных объектов, из которых 2,6 тыс. составлял космический мусор. По расчетам, 40 проц. «космического хлама» принадлежит Китаю. Доля США составляет 27,5 проц., России — 25,5 проц., 7 проц. приходится на остальные страны, участвующие в освоении космоса. Для решения проблемы мониторинга космических объектов российские ученые предлагают концепцию создания Международной аэрокосмической системы глобального мониторинга (МАКСМ), на которую предполагается возложить комплексное решение широчайшего спектра прогнозных, телекоммуникационных и природоохранных задач. МАКСМ может стать той ключевой идеей, которая способна обозначить начало новой, единой стратегии освоения космоса, направленной на обеспечение экологически безопасного и социально устойчивого развития мирового сообщества. Концепция уже получила поддержку на международном уровне.

Пресс-служба Роскосмоса

 

«Космический мусор» может стать угрозой освоению Вселенной Вселенной («Новости космонавтики», 19.02.2009)

Рост количества «космического мусора» на орбите Земли может привести к прекращению пилотируемых и непилотируемых полетов, считает действительный академический советник Академии инженерных наук Юрий Зайцев.
«Когда-нибудь искусственных космических объектов и их обломков станет так много, что придется прекратить всякую космическую деятельность, а человечество пока не придумало «мусоропровод», который собирал бы космический мусор и утилизировал его», — сказал Ю.Зайцев «Интерфаксу-АВН» в среду.
По его словам, угроза, исходящая от «мусора» на орбитах, еще пару десятилетий назад воспринималась как нечто представляющее опасность для космической деятельности отдаленного будущего. «Сегодня проблема превращения околоземного космоса в большую свалку обсуждается всеми космическими державами, в том числе и на уровне руководителей космических агентств», — отметил Ю.Зайцев.
Чтобы хоть как-то обезопасить пилотируемые корабли и космические аппараты от фрагментов ранее запущенной космической техники, пояснил собеседник агентства, США и Россия отслеживают движение «космического мусора» и просчитывают траектории его полета. Последние ступени ракет еще можно вернуть в атмосферу, выдав тормозной импульс. «Но это невозможно в случае выведения космического аппарата на геостационарную орбиту, — разгонный блок так и остается на ней», — сказал эксперт.
Между тем геостационарная орбита, позволяющая космическому аппарату «висеть» над определенным участком земной поверхности, сегодня засорена даже сильнее, чем низкие орбиты. «Если с низких орбит, высотой в несколько сотен километров, космический мусор постепенно погружается в атмосферу и сгорает там, то на геостационаре он, по сути, «бессмертен», и с каждым годом его там накапливается все больше, угрожая функционирующим на этой орбите спутникам связи, погоды и другим аппаратам», — заявил Ю.Зайцев.
По его словам, для решения этого вопроса принято международное законодательство, жестко требующее, чтобы вышедший из строя спутник был «убран» с геостационарной орбиты.

 

Космический мусор представляет опасность для космических аппаратов (ИТАР-ТАСС, 2.10.2007)

Накапливающийся космический мусор в околоземном пространстве представляет опасность для космических аппаратов. Об этом заявил сегодня на пресс-конференции директор Института астрономии РАН Борис Шустов. Он принимает участие в открывшемся сегодня Международном форуме «Космос: наука и проблемы ХХ1 века».
«Опасность от космического мусора, который накапливается, очень серьезная, — полагает ученый. — Приняты международные соглашения определяющие, что каждый запуск должен обезопасить космос от возможных обломков».
По данным Института прикладной математике им.Келдыша, в настоящее время зарегистрировано порядка 16 тыс объектов размером в 10 см и больше, из них только 900 действующие космические аппараты, остальные приходятся на космический мусор.

 

Россия стоит на пороге создания «космической ГАИ» («Новые Известия», 15.02.2006)

Российские ученые всерьез озаботились проблемой космического мусора. Так, главный баллистик Центра управления полетами высказался о необходимости срочного создания в недрах Роскосмоса «космической ГАИ», службы по контролю за бесхозными космическими объектами. Это отработавшие ступени ракет, брошенные спутники или банальные гайки с отвертками, оставленные космонавтами в открытом космосе во время плановых ремонтов станций «Мир» и МКС. Именно из-за подобного хлама в последнее время растет вероятность повреждения и даже гибели пилотируемых космических кораблей. По мнению специалистов, новая служба должна неустанно следить за мусором в небе, предотвращать столкновения, но главное – разрабатывать методы его ликвидации.
По данным Роскосмоса, из общего числа искусственных космических тел на околоземной орбите в рабочем состоянии находятся всего лишь 10% спутников. Остальное – мусор. Кроме того, в космосе насчитывается более 100 тыс. крупных и мелких обломков, которые активно сталкиваются друг с другом, из-за чего их количество растет в геометрической прогрессии. Так что орбитальная свалка саморазмножается, что может в недалеком будущем вообще поставить под угрозу дальнейшие полеты в космос.
«Наземные службы отслеживают лишь малую толику вертящегося вокруг Земли хлама, – заявил журналистам главный баллистик Центра управления полетами Николай Иванов. – Обломки диаметром менее 10 сантиметров плохо отслеживаются, а следовательно, предоставлены сами себе. Именно они и являются главной опасностью для космонавтов. Фрагментов размерами менее 1 сантиметра в космосе – десятки миллионов. Попадание такой шрапнели, к примеру, в МКС может обернуться серьезными последствиями. Объект размером с куриное яйцо, двигающийся со скоростью 8–10 км/сек, обладает энергией груженого «КамАЗа», который идет со скоростью более 50 км/час, и он запросто проделает дыру в обшивке».
Подобные эксцессы уже происходили в космосе. Так, в 1983 году чешуйка размером меньше миллиметра в диаметре врезалась в иллюминатор американского «шаттла» и выбила в нем значительный кратер. К счастью, герметичность корабля нарушена не была. Песчинки бомбардировали и станцию «Мир». В последние ее годы в обшивке космонавты насчитали несколько десятков мелких впадин. Члены экипажей «Мира» и МКС регулярно наблюдали космический мусор в непосредственной близи от станции. Так фотографии некоторых из обломков принимались взбудораженной общественностью за НЛО. Совсем же недавно МКС пришлось предпринимать специальный маневр, чтобы не столкнуться с семикилограммовым прибором, оставленным в открытом космосе несколько лет назад.
Как отмечают специалисты, международные комитеты по отслеживанию поведения космического мусора уже существуют, но их эффективность мала. Необходима новая программа по строительству и обслуживанию систем радаров, способных отслеживать на орбитах частицы до 1 сантиметра в диаметре. Требуется также разработка новых методов постепенного вывода космических обломков с орбит.
«Пока при эксплуатации МКС и реализации других пилотируемых программ особо серьезных проблем с мусором не существовало, – рассказал «Новым Известиям» сотрудник информационного центра Роскосмоса Игорь Затула. – Подавляющее большинство погибших спутников вертится на высоких орбитах, гораздо выше, чем МКС, а значит, столкнуться они не могут. Но со временем их становится все больше и больше, и на дальних подступах Земли может образоваться некий пояс искусственных мини-астероидов, представляющих реальную опасность для действующих космических объектов. С ними надо что-то делать. И чем скорее международное сообщество об этом задумается, тем лучше».

 

Свыше 9 тысяч искусственных объектов общей массой в 5,5 тысяч тонн засоряют ближний космос (По информации ИТАР-ТАСС, 20.01.2006)

Свыше 9 тыс. искусственных объектов засоряют сейчас ближний космос — отработавшие свое спутники, обломки ступеней ракет-носителей и другие, находящиеся на различных орбитах, «отходы» человеческой деятельности. Причем, это только те объекты, которые могут быть обнаружены наземными телескопами и радарами, то есть размером больше 10 сантиметров.
Их общая масса достигла уже 5.5 тыс. т, заявили исследователи НАСА Джер-Чи Лиу и Николас Джонсон в своей статье, помещенной в последнем номере журнала Science. Как отметили ученые, большинство крупных обломков вращается вокруг Земли на расстоянии 880 — 1000 км от ее поверхности и пока не представляют существенной угрозы для пилотируемых полетов.
Строительство Международной космической станции, к примеру, осуществляется на высоте примерно 400 км, шаттлы не удаляются от Земли более, чем на 600 км. Однако «космический мусор» может создать большую проблему при дальнейшем освоении космического пространства, подчеркивают Лиу и Джонсон.
При этом, по их словам, даже если прекратить сейчас запуск новых аппаратов, процесс засорения низких орбит продолжится. «Космический мусор» имеет тенденцию к «саморазмножению»: каждое соударение объектов порождает тысячи новых опасных обломков. Только удаление из ближнего космоса крупных объектов «сможет предотвратить будущие проблемы с исследованием и коммерциализацией космоса», указали авторы статьи.
В то же время, отметили они, «сейчас не существует какого-либо реального технического способа сделать это». Лиу и Джонсон выразили надежду, что их статья подтолкнет специалистов к поиску решения ликвидации «космического мусора».

 

Детектор «орбитального мусора» будет установлен на МКС («Новости космонавтики», 2.06.2005)

На Международной космической станции (МКС) будет установлен уникальный детектор «орбитального мусора». По сообщению представителей НАСА, это устройство поможет собрать «по-настоящему хорошую статистику»техногенного загрязнения космоса.
Площадь создаваемой «ловушки»составляет 10 кв. м. Она будет выполнена из так называемого аэрогеля — самого легкого из твердых материалов, а также набора датчиков, фиксирующих в режиме реального времени попадание частиц «космического мусора».
Предполагается, что это устройство будет установлено на МКС через два года, сообщил Николас Джонсон, отвечающий в Центре пилотируемых космических полетов в Хьюстоне (штат Техас) за программу исследования проблем «космического мусора». Для этой операции потребуется выход членов экипажа станции в открытый космос. Не исключено также использование механической «руки»-манипулятора.
Детектор прослужит на МКС в течение года, а затем возвратится на Землю для более подробных исследований. «Космический мусор»представляет собой серьезную проблему для мировой космонавтики. Столкновение на огромной скорости не только с крупными фрагментами, но даже с песчинками чревато для космического корабля или орбитальной станции крайне неприятными последствиями.

 

На МКС завелся «домовой» (Утро.ru, 03.04.2004)

Обитатели международной космической станции все чаще и чаще слышат странные звуки. В последний раз это случилось во время сеанса связи с Землей. Когда космонавты – россиянин Александр Калери и американец Майкл Фоул – общались с ЦУПом, они услышали необычный шум, похожий на удары барабана. Исходил он со стороны российского модуля станции. Экипаж МКС немедленно сообщил об этом на Землю, где новости сильно удивились, ведь по данным ЦУПа, все бортовые системы станции работают нормально.
Подобная ситуация на космической станции уже имела место в ноябре минувшего года. Тогда космонавты услышали звук, похожий на скрежет сминающейся консервной банки, и предположили, что о борт МКС ударился так называемый космический мусор. Затем, уже в феврале этого года, экипаж станции вышел в открытый космос, чтобы выяснить, не повреждена ли обшивка корабля. Однако во время сеанса работы у россиянина перегрелся скафандр и операцию пришлось прервать, поэтому источник подозрительного шума так и не был точно установлен. По рабочей версии, звук исходил из бортового вентилятора. На этот раз, по словам Калери, он слышал то же самое, что и осенью.
Меж тем, на Земле не видят поводов для беспокойства. «Все бортовые системы станции работают нормально, герметичность полная», — заверил журналистов сотрудник подмосковного Центра управления полетами. По его словам, «российские специалисты анализируют причину непонятных звуков, которые накануне услышал экипаж МКС». «На борту много различных систем, в том числе гидравлическая система терморегулирования, возможно, это хлопки одного из ее клапанов», — пояснил сотрудник Центра. — «В любом случае никакой опасности для экипажа и станции нет».  Первая  1  Последняя

Лындин Валерий Иванович – руководитель пресс-службы ЦУП.

 

Статьи ученых:

Под космическим мусором подразумеваются все искусственные объекты и их фрагменты в Космосе,  которые уже неисправны, не функционируют и никогда более не смогут служить никаким полезным целям, но являющиеся опасным фактором воздействия на функционирующие космические аппараты, особенно пилотируемые.

В некоторых случаях, крупные или содержащие на борту опасные (ядерные, токсичные и т. п.) материалы объекты космического мусора могут представлять прямую опасность и для Земли — при их неконтролируемом сходе с орбиты, неполном сгорании при прохождении плотных слоев атмосферы Земли и выпадении обломков на населенные пункты, промышленные объекты, транспортные коммуникации и т. п.

Проблема засорения околоземного космического пространства «космическим мусором» как чисто теоретическая возникла по существу сразу после запусков первых искусственных спутников Земли в конце пятидесятых годов. Официальный статус на международном уровне она получила после доклада Генерального секретаря ООН под названием «Воздействие космической деятельности на окружающую среду» 10 декабря 1993 г., где особо отмечено, что проблема имеет международный, глобальный характер: нет засорения национального околоземного космического пространства, есть засорение космического пространства Земли, одинаково негативно влияющее на все страны, прямо или косвенно участвующие в его освоении.

Необходимость мер по уменьшению интенсивности техногенного засорения космоса становится понятной при рассмотрении возможных сценариев освоения космоса в будущем. Так существуют оценки, так называемый «каскадный эффект», который в среднесрочной перспективе может возникнуть от взаимного столкновения объектов и частиц «космического мусора», при экстраполяции существующих условий засорения низких околоземных орбит (НОО), даже с учетом мер по снижению в будущем числа орбитальных взрывов (42 % всего космического мусора) и других мероприятий по уменьшению техногенного засорения, может в долгосрочной перспективе привести к катастрофическому росту количества объектов орбитального мусора на НОО и, как следствие, к практической невозможности дальнейшего освоения космоса.

Предполагается, что «после 2055 года процесс саморазмножения остатков космической деятельности человечества станет серьезной проблемой».

По данным, опубликованным Управлением ООН по вопросам космического пространства, в октябре 2009 года «Вокруг Земли вращается около 300 тысяч обломков мусора».

 

Методы уборки и уничтожения КМ

Эффективных практических мер по уничтожению космического мусора на орбитах более 600 км (где не сказывается очищающий эффект от торможения об атмосферу) на настоящем уровне технического развития Человечества не существует. Вместе с тем актуальность задачи обеспечения безопасности космических полетов в условиях техногенного загрязнения околоземного космического пространства (ОКП) и снижения опасности для объектов на Земле при неконтролируемом вхождении космических объектов в плотные слои атмосферы и их падении на Землю стремительно растет. Поэтому международное сотрудничество по проблематике «космического мусора» развивается по следующим приоритетными направлениям:

  • Экологический мониторинг ОКП, включая область геостационарной орбиты (ГСО): наблюдение за «космическим мусором» и ведение каталога объектов «космического мусора».
  • Математическое моделирование «космического мусора» и создание международных информационных систем для прогноза засоренности ОКП и ее опасности для космических полетов, а также информационного сопровождения событий опасного сближения КО и их неконтролируемого входа в плотные слои атмосферы.
  • Разработка способов и средств защиты космических аппаратов от воздействия высокоскоростных частиц «космического мусора».
  • Разработка и внедрение мероприятий, направленных на снижение засоренности ОКП.

Поскольку экономически приемлемых методов очистки космического пространства от мусора пока не существует, основное внимание в ближайшем будущем будет уделено мерам контроля, исключающим образование мусора, таким как предотвращение орбитальных взрывов, сопутствующих полету технологических элементов, увод отработавших ресурс космических аппаратов на орбиты захоронения, торможение об атмосферу и т. п.

В то же время, поскольку большинство мер по уменьшению засорения прямо или косвенно затрагивает вопросы формирования облика и конкурентоспособности перспективной космической техники и сопряжены со значительными затратами по проектам ее модернизации, перспективные общие нормативы и стандарты по засоренности ОКП необходимо принимать взвешенно и на глобальной основе.

 

Национальные организации

В настоящее время только две страны — Россия и США имеют возможность и отслеживают всё околоземное космическое пространство в плане техногенного засорения с опорой на свои национальные системы контроля космического пространства.

СССР (Россия).В Советском Союзе засоренностью космоса начали заниматься в 1985 году в Министерстве обороны и в Академии наук страны. Уже в 1990 году были получены первые практические оценки и разработана математическая модель засоренности околоземного космического пространства. В 1992 году впервые в стране был создан проект стандартных исходных данных (СИД) для обеспечения работ по созданию космических орбитальных средств.

США. US Space Surveillance Network — служба, созданная для отслеживания траекторий объектов на околоземной орбите. Отслеживаются объекты диаметром от нескольких сантиметров.

 

Международное сотрудничество

В целом у проблемы космического мусора как у всякой сложной и актуальной проблемы существует несколько измерений: научное, техническое, юридическое, экологическое и пр. Несмотря на то, что эта тематика привлекает внимание многих национальных исследовательских центров, космических агентств и с различной степенью углубленности периодически обсуждается на многочисленных комитетах и комиссиях международных организаций, таких как Международная астронавтическая федерация (IAF), Комитет по Исследованию Космического пространства Международного совета Научных союзов (COSPAR), Международном телекоммуникационном союзе (ITU), Международном институте космического права (ICJ) и других, представляется, что в последнее время совместная скоординированная деятельность двух международных органов в «техническом» и «политико-правовом» измерениях данной проблемы вывела ее понимание на качественно новый уровень. Это Межагентский координационный комитет по космическому мусору (IADC) и Научно-технический подкомитет Комитета ООН по использованию космического пространства в мирных целях (STCS UN COPUOS).

Случаи столкновения космических аппаратов с мусором

В 1983 году маленькая песчинка (менее 1мм в диаметре) оставила серьезную трещину на иллюминаторе Шаттла.

В июле 1996 года на высоте около 660 км французский спутник столкнулся с фрагментом третьей ступени французской же ракеты Arian.

В 2001 году МКС едва не столкнулась с семикилограммовым прибором, утерянным американскими астронавтами.

29 марта 2006 года в 03:41 (MSK) произошла авария спутника «Экспресс-АМ11»: в результате внешнего воздействия разгерметизирован жидкостный контур системы терморегулирования; космический аппарат получил значительный динамический импульс, потерял ориентацию в пространстве и начал неконтролируемое вращение. По предварительным данным причиной аварии стал «космический мусор». Выводы комиссии подтвердили первую версию произошедшего.

10 февраля 2009 года коммерческий спутник американской компании спутниковой связи Iridium, выведенный на орбиту в 1997 году, столкнулся с военным российским спутником связи «Космос-2251», запущенным в 1993 году и выведенным из эксплуатации в 1995 году.

При столкновении спутника с мусором часто образуется новый мусор (так называемый синдром Кесслера), что в будущем может привести к неконтролируемому росту засоренности космоса.

 

Важнейшие события, повысившие засоренность космоса

Испытание Китаем противоспутниковой ракеты в январе 2007 г. 11 января 2007 г. на высоте 865 км китайская ракета уничтожила отработавший свой срок китайский спутник «Фэнъюнь», столкнувшись с ним встречным курсом. В результате появилось более 2000 новых обломков размером в несколько сантиметров и более, то есть, засорённость космоса поднялась сразу на 22 %.

Ликвидация США неисправного спутника. 20 февраля 2008 г. на высоте 250 км ракета SM-3 уничтожила неисправный спутник-шпион, имеющий в баках около 400 кг ядовитого гидразина (а также из-за опасности рассекречивания). Из-за небольшой высоты большинство осколков, скорее всего, относительно быстро войдёт в атмосферу.

Столкновение российского и американского спутников 10 февраля 2009 г. на высоте около 790 километров над северной частью Сибири зафиксирован первый случай столкновения двух искусственных спутников в космосе. Спутник связи «Космос-2251», запущенный в 1993 году и выведенный из употребления, столкнулся с коммерческим спутником американской компании спутниковой связи «Iridium 33». В результате столкновения образовалось около 600 обломков, большая часть которых останется на прежней орбите.

 

Историческое значение орбитального мусора

Историки науки указывают на то что некоторые объекты на орбите рассматриваемые как мусор будут представлять интерес для космических археологов будущего и поэтому должны быть сохранены.

Синдром (Эффект) Кесслера — гипотетическое развитие событий на околоземной орбите, когда космический мусор, появившийся в результате многочисленных запусков искусственных спутников, приводит к полной непригодности ближнего космоса для практического использования. Впервые такой сценарий детально описал консультант НАСА Дональд Кесслер.

Синдром Кесслера особенно коварен в силу «эффекта домино» и сильной «обратной связи» — чем больше мусора на орбите, тем чаще спутники выходят из строя и тем больше требуется новых спутников, что приводит к увеличению количества мусора на орбите.

Предложения по сокращению замусоренности космоса. Предлагается уже на этапе проектирования спутников предусматривать средства их удаления с орбиты — торможения до скорости входа в плотные слои атмосферы, где они сгорят, не оставляя опасных крупных частей, либо перевод на «орбиты захоронения» (значительно выше орбит ГСО-спутников).

 

Андрей Кисляков (для РИА Новости).

Если раньше  космическое пространство будоражило землян исключительно  романтикой приключений с волнующим ощущением непознанности, то в наше время космос все чаще заявляет о себе как об источнике реальной опасности для человека. Причем,  число угроз на счету Вселенной  прямо пропорционально развитию наших научно-технических возможностей.

Надо сказать, что, по крайней мере, одну космическую  проблему, которая сегодня уже просто не дает покоя космонавтике, люди создали исключительно своими силами.  Речь идее о космическом мусоре. Захламленность околоземного орбитального пространства достигла ужасающих размеров, и только экстренные меры широкого международного сообщества могут предотвратить масштабные небесные ДТП и земные беды из-за падения фрагментов космического мусора.

Под космическим мусором подразумеваются все искусственные объекты и их части в космосе, которые уже не функционируют и никогда более не смогут служить никаким полезным целям, но являющиеся опасным фактором воздействия на функционирующие космические аппараты, особенно пилотируемые. В некоторых случаях объекты космического мусора могут представлять прямую опасность и для Земли — при их неконтролируемом сходе с орбиты, неполном сгорании при прохождении плотных слоев атмосферы и выпадении обломков на населенные пункты, промышленные объекты и транспортные коммуникации.
Так вот, согласно беспристрастной статистике, такого добра в космосе набралось 40 млн. штук общей массой в несколько тысяч тонн. При этом в расчет принимается только число объектов, которые можно отследить с Земли. Но кроме этого крутится еще бесчисленное множество мельчайших, но отнюдь не безобидных  частиц, которые движутся со скоростью, по меньшей мере, 5 км/с.

Засорением околоземного пространства всерьез озаботилась ООН. В середине февраля Управление этой организации по вопросам космического пространства подтвердило важность для всех стран Руководящих принципов предупреждения образования космического мусора. «Устав внеземной чистоты» был одобрен резолюцией Генассамблеей ООН в декабре 2007 г.

Если международные призывы или просто страх получить себе на голову космический «подарок» возымеют действие, то с таким мусором со временем как-нибудь справимся, чего пока нельзя сказать об угрозах другого рода. К Земле настойчиво стремятся посланцы вечности —  астероиды и всевозможные кометы.

Наибольшую тревогу у ученых вызывает астероид «Апофиз», который по уточненным данным пройдет в 2029 г. на минимальном расстоянии от Земли. По мнению питербургского астронома Сергея Смирнова, «при таком сценарии шестисотметровая глыба ничего хорошего, в частности, для планируемых к тому времени телекоммуникационных платформ со спутниками связи на геостационарной орбите не сулит. В настоящее время невозможно максимально точно рассчитать будущую орбиту астероида».

Иными словами, огромный кусок с определенной долей вероятности может свалиться на нас  со всеми вытекающими последствиями. Слегка утешает мысль о том, что в 2012 г. этот самый «Апофиз» несколько приблизится к Земле, после чего появится возможности более точно определить его орбиту в 2029 г.

Между тем, неугомонные астрономы-статистики подсчитали, что ежедневно с Землей сближаются как минимум одна из 100000 малых планет, известных со времени открытия первой из них в 1801 г. А ежегодно на Землю выпадает «дождь» из десятков тонн метеоритного вещества.
Но и это еще не все. Американским ученым недавно удалось раскрыть секрет одного «маленького» несоответствия, которое может иметь, к сожалению, весьма большие и печальные для нас последствия.

Уже давно  известно, что, что примерно раз в год в Солнечной системе появляется новая комета. Оценивая среднее время жизни подобного небесного тела, можно установить, что в Солнечной системе должны наблюдаться около 3000 комет ежегодно. В действительности астрономы фиксируют около 25 из них.

Теперь ученые  заявляют, что им удалось разрешить данное противоречие. По их словам, подобное несоответствие теоретических результатов и практических наблюдений обусловлено тем, что многие кометы не видны в оптическом диапазоне. Ученые полагают, что подобные объекты возникают в результате испарения большей части воды в ядре небесного тела. Оставшийся объект оказывается слишком темным, чтобы быть замеченным оптическими телескопами. Выходит, что эти невидимки потенциально опасны для земной поверхности.
В 1983 г. комета ИРАС-Араки-Алькока  прошла незамеченной  на расстоянии всего в 5 млн. км  от Земли. Комета была обнаружена за несколько недель до максимального сближения. По словам открывателей объекта, это было связано с тем, что только один процент поверхности кометы представлял собой обычный лед — всю остальную поверхность покрывали темные пятна.

Не радует и последний анализ самых больших земных и лунных «шрамов» — кратеров. Теперь ясно, что  большинство из них – результаты столкновения именно с кометами.