Спящее светило удерживает в небе останки китайского спутника

На днях учёные подняли интересный вопрос о связи активности Солнца с состоянием рукотворных космических объектов. И было бы неудивительно, если б речь шла о работающих спутниках. Но исследователей заинтересовала судьба спутников "мёртвых", а также — всяческих обломков, в изобилии водящихся в околоземном пространстве. Спокойное Солнце побудило специалистов поговорить о засорении орбит и их принудительной чистке.

Испытание китайского противоспутникового оружия, проведённое в январе 2007 года, вновь стало предметом обсуждения специалистов. Напомним, в результате того теста был уничтожен старый метеоспутник Fengyun-1C, который обратился миллионом обломков самого разного калибра.

Теперь же учёные из США провели новое моделирование и подняли тревогу: необычайно долго продолжающийся минимум солнечной активности, который наблюдается в настоящее время, задержит обломки спутника в небе на значительно больший срок, чем предсказывали прежние расчёты.
А обломков этих немало. Только каталогизированы 2300 штук, превышающих в размере 10 сантиметров. Ещё 400 кусочков американские специалисты просто отслеживают. Число же мелких обломков, невидимых для радаров, и подсчитать затруднительно. Все эти "гостинцы" добавляют хаоса в обширное скопище мусора, который человечество пополняет с самого рождения космонавтики.

Текущие орбиты тысяч крупных (более 10 сантиметров в поперечнике) обломков Fengyun-1C и сбившей его противоспутниковой ракеты показаны красным. Белым — орбита МКС (иллюстрация NASA/JSC Orbital Debris Program Office).
Текущие орбиты тысяч крупных (более 10 сантиметров в поперечнике) обломков Fengyun-1C и сбившей его противоспутниковой ракеты показаны красным. Белым — орбита МКС (иллюстрация NASA/JSC Orbital Debris Program Office).

Но при чём тут дневное светило?

"Чем больший поток выходит из Солнца, тем быстрее идёт естественная очистка околоземного пространства от обломков и мусора, тем быстрее мусор упадёт обратно на Землю и уберётся с пути действующих спутников", — поясняет инженер Дэвид Уитлок (David Whitlock) из офиса американской программы контроля за космическим мусором (NASA Orbital Debris Program Office — ODP) при центре Джонсона (Johnson Space Center). — Если солнечный цикл находится на своём минимуме, обломки остаются в космосе намного дольше".

Да, интенсивный солнечный ветер, вся эта плазма и различные частицы, особенно яро атакующие Землю во время солнечных вспышек, не только мешают работе действующих спутников (создают помехи связи), но и проделывают полезную работу.

Своими выбросами Солнце сдвигает орбиты спутников, обломков и мелкого мусора пониже, тем самым приближая момент, когда эти объекты начнут тормозиться в атмосфере и, в конце концов, сойдут с орбиты и сгорят. Действующие спутники свою "дорожку" регулярно корректируют и приподнимают, мусору же это, понятно, не дано.

За последние 40 лет ежедневно выпадало на Землю (сгорало в атмосфере) в среднем по одному кусочку космического мусора. Речь идёт именно о рукотворных "падающих звёздах". Увы, всё это время пополнение космоса новым мусором шло с гораздо большей интенсивностью (иллюстрация NASA).
За последние 40 лет ежедневно выпадало на Землю (сгорало в атмосфере) в среднем по одному кусочку космического мусора. Речь идёт именно о рукотворных "падающих звёздах". Увы, всё это время пополнение космоса новым мусором шло с гораздо большей интенсивностью (иллюстрация NASA).

Нынешний минимум солнечной активности, как отрапортовали учёные ранее, несколько подзатянулся. Да ещё по некоторым прогнозам следующий цикл (пик активности дневной звезды ожидается в 2012 году) будет сравнительно спокойным. А значит, самоочистка околоземного пространства окажется замедленной не только сейчас, но и в несколько следующих лет.

Размножаться же космический мусор любит — за счёт взаимных столкновений кусочков.

Если взять тот же Fengyun-1C, то, по расчёту специалистов центра Джонсона, к 2019 году на орбите останутся ещё сотни "лишних" его обломков крупнее 10 сантиметров, в сравнении с нормальным солнечном циклом. Не говоря о нескольких тысячах мелких фрагментов, которые прекрасно доживут до того времени.

Это добавит головной боли операторам — им придётся планировать манёвры уклонения спутников. Кстати, в прошлом году американский спутник Terra разминулся с одним из кусков Fengyun-1C всего на 19 метров.

В своё время от космического мусора не раз страдали телескоп Hubble и шаттлы, космические станции. Многие последствия таких столкновений удалось задокументировать. К счастью, до сих пор опасных для жизни людей инцидентов не было, а вот спутники несколько раз пропадали (фотографии NASA/JSC Orbital Debris Program Office).
В своё время от космического мусора не раз страдали телескоп Hubble и шаттлы, космические станции. Многие последствия таких столкновений удалось задокументировать. К счастью, до сих пор опасных для жизни людей инцидентов не было, а вот спутники несколько раз пропадали (фотографии NASA/JSC Orbital Debris Program Office).

Правда, специалисты по солнечной активности радикально расходятся в прогнозах относительно силы следующего цикла — помимо группы, предсказывающей спокойное Солнце, есть учёные, которые по неким соображениям говорят, напротив, об очень высокой активности в следующем цикле.

Если окажутся правы вторые, то специалисты по космическому мусору вздохнут чуть-чуть свободнее. Но, по большому счёту, проблему это не снимет.

Так, в 2004-м Международная космическая станция чуть не столкнулась с болтом, а в 2007-м один из модулей станции пострадал от микрометеорита (который, к счастью, не пробил все слои обшивки).

В 1996 же году, к примеру, потребовался тщательный анализ орбит множества обломков развалившейся верхней ступени американской ракеты Pegasus: точка разрушения лежала всего на 25 километров ниже орбиты телескопа Hubble.

И это лишь вершина айсберга. На данный момент статистика "всемирного" космического мусора такова: это 17 тысяч объектов крупнее 10 сантиметров, более 200 тысяч тел в диапазоне от 1 до 10 сантиметров и десятки миллионов более мелких кусочков.

На иллюстрациях показаны отслеживаемые в околоземном пространстве объекты, 95% из которых — космический мусор. Слева: тела, обитающие от самых низких орбит до высоты 2 тысячи километров. Справа: объекты в районе геосинхронной орбиты. К сожалению, разрешение монитора не позволяет действительно отобразить все эти "точки" (иллюстрации NASA Orbital Debris Program Office).
На иллюстрациях показаны отслеживаемые в околоземном пространстве объекты, 95% из которых — космический мусор. Слева: тела, обитающие от самых низких орбит до высоты 2 тысячи километров. Справа: объекты в районе геосинхронной орбиты. К сожалению, разрешение монитора не позволяет действительно отобразить все эти "точки" (иллюстрации NASA Orbital Debris Program Office).

Ранее специалисты предлагали создать небольших роботов-мусорщиков, которые могли бы присоединяться к самым крупным обломкам (или выведенным из эксплуатации спутникам) и за счёт собственных движков понижать их орбиту так, чтобы кусок мусора быстрее упал на Землю (и сгорел в атмосфере).

Несколькими научными группами рассматривался даже вариант выпуска таких сборщиков с борта одного материнского корабля на некое расстояние, возвращения их с "добычей" и последующее коллективное самоуничтожение.

Однако потом от данной идеи отказались — слишком велико количество хлама, да и топлива вкупе с армией мусорщиков потребуется очень много.

Но учёные и инженеры NASA, а также ряда частных компаний, продолжают работать над различными методами очистки ближнего космоса от опасных объектов. "Пусть некоторые их них слишком диковинны, зато иные осуществимы уже с сегодняшними технологиями", — говорит Николас Джонсон (Nicholas Johnson), ведущий специалист NASA по космическому мусору, один из руководителей ODP.

Кстати, Джонсон известен постоянным читателям "Мембраны" по прогнозу поведения орбитальных обломков через 200 лет. И прогноз этот неутешительный.

Вернёмся, впрочем, к проектам. Новые спутники можно было бы оснащать специальным электромагнитным приводом — очень длинным кабелем, выпускаемым в конце срока службы. Он прекрасно справился бы с задачей "сброса" ненужного спутника вниз.

Трос-терминатор в действии (иллюстрация John MacNeil).
Трос-терминатор в действии (иллюстрация John MacNeil).

Так считает глава американской компании Tethers Unlimited Роберт Хойт (Robert Hoyt). О её системе "Уничтожающая привязь" или "Привязь-терминатор" (Terminator Tether) мы подробно рассказывали.

Джонсон полагает, что технология, разработанная Хойтом и его подчинёнными, может быть готова к массовому применению уже через несколько лет. Но это не единственный вариант.

Изменение орбиты куска мусора при помощи лазера (иллюстрация John MacNeil).
Изменение орбиты куска мусора при помощи лазера (иллюстрация John MacNeil).

Небольшие обломки (примерно как футбольный мяч) можно попробовать убрать при помощи мощного наземного лазера. Не такого, очевидно, что разделит кусок на ещё большее число фрагментов, но достаточного, чтобы испарить часть материала на поверхности.

Этот миниатюрный взрыв создаст импульс, который чуть-чуть изменит орбиту объекта (допустим, её эксцентриситет), что повлечёт за собой чуть большее торможение в верхних слоях атмосферы и сократит время жизни обломка в космосе.

Над теорией такой системы, в частности, несколько лет назад работали сотрудники базы ВВС США Air University.

Другой вариант, больше подходящий для совсем мелких кусочков мусора, — это огромная ловушка, или "липкая лента для мух" в космосе.

Лёгкий тонкостенный шар или плёнка диаметром порядка 800 метров, конечно, не сможет задержать даже миллиметровые кусочки облупившейся с ракет и спутников краски, не говоря уж о всяческих болтах и потерянных на орбите гаечных ключах. Но, пробивая его, подобный мусор будет терять часть своей энергии, следовательно, переходить на чуть более низкую орбиту. Тем самым и приближая финал.

Как сделать такую ловушку — пока не вполне ясно, хотя некоторые намёки на подходящую технологию уже давно имеются.

Гигантская космическая "промокашка" (иллюстрация John MacNeil).
Гигантская космическая "промокашка" (иллюстрация John MacNeil).

А пока ничего из перечисленного инженеры не испытали в космосе, странам, запускающим на орбиту свои спутники и корабли, остаётся уповать на ряд мер, призванных по возможности ограничить дальнейший рост мусора в околоземном пространстве.

Это относится и к проектированию спутников, и к возвращению на борту шаттла на Землю ненужных частей со станции, и к процедурам затопления космических аппаратов в океане, и к переводу заканчивающих работу спутников на высокие орбиты. В общем, Международному координационному комитету космических агентств по проблеме мусора (IADC) есть чем заняться даже без рассмотрения проектов "санитарной чистки" космоса.

Кстати, в данном комитете представлены десять национальных космических агентств (включая Европейское, считающееся за единичку). И во всех этих странах различные компании, исследователи в институтах да и просто изобретатели-одиночки давно ломают головы над проблемой удаления "космических обломков".

Какой способ в результате окажется жизнеспособным и эффективным? Может, как говорит Джонсон, самый (на данный момент) диковинный?



!

Если для Вас конкретно эта новость оказалась важной или интересной - пожалуйста, поделитесь ею в своей любимой социальной сети с помощью кнопок, расположенных под этим текстом. Это поможет нам в будущем делать более качественную подборку материалов, исходя из Ваших потребностей\интересов.




Коды для вставки в блог\форум

blog comments powered by Disqus


Вспомним другие новости из этого раздела?


Наука и техника

←+Ctrl+→

Интересные новости
В Одессе погиб известный ученый-химик Александр ЗахарияВ Одессе погиб известный ученый-химик Александр Захария
"Вояджер-2" вышел в межзвездное пространство"Вояджер-2" вышел в межзвездное пространство
Ученые придумали, как усилить свойства композитовУченые придумали, как усилить свойства композитов
NVIDIA разработала ИИ, генерирующий фотопортреты несуществующих людейNVIDIA разработала ИИ, генерирующий фотопортреты несуществующих людей
Большой адронный коллайдер отключат на 2 года для модернизацииБольшой адронный коллайдер отключат на 2 года для модернизации
Блок рекламы


Похожие новости

Умер Иоахим Рённеберг, сорвавший в 1943 году немецкую ядерную программуУмер Иоахим Рённеберг, сорвавший в 1943 году немецкую ядерную программу
Ракетный запуск из пустыни Гоби: видео со спутникаРакетный запуск из пустыни Гоби: видео со спутника
Китай запустил ракету "Чанчжэн" с двумя спутникамиКитай запустил ракету "Чанчжэн" с двумя спутниками
В Тернопольской области раскопали останки расстрелянных оуновцевВ Тернопольской области раскопали останки расстрелянных оуновцев
В Мексике найдены окаменелые останки мухи возрастом 90 млн летВ Мексике найдены окаменелые останки мухи возрастом 90 млн лет
Двухметровый астероид сгорел в небе над АфрикойДвухметровый астероид сгорел в небе над Африкой
4 тысячи лет тому назад уже кремировали останки умерших4 тысячи лет тому назад уже кремировали останки умерших
В Австралии нашли останки неизвестного корабляВ Австралии нашли останки неизвестного корабля
Палеонтологи нашли останки новорожденного детеныша тираннозавраПалеонтологи нашли останки новорожденного детеныша тираннозавра
Микробы, обнаруженные в океане Энцелада, могут размножатся у спутника СатурнаМикробы, обнаруженные в океане Энцелада, могут размножатся у спутника Сатурна
Последние новости

Подгружаем последние новости