В конце июля стало известно, что через три года на околоземной орбите может появиться один из наиболее опасных источников «космического мусора». Речь идет о принадлежащем Европейскому космическому агентству (ЕКА) спутнике Envisat. Ему суждено проработать в околоземном пространстве до 2013 года, после чего 8-тонный космический аппарат (КА) стоимостью $2,9 млрд. станет просто безжизненным куском металла, летающим на высоте порядка 782 километров по околополярной орбите. С учетом почти отсутствующего трения о частицы земной атмосферы на такой высоте, Envisat может пролетать еще 150 лет.
Опасность связана не только с весом и размером спутника (с учетом выступающих элементов его конструкции это – 26х10х5 метров). Именно в середине июля представители американской «Сети космического наблюдения», входящей в «Стратегическое командование» США, предупредили ЕКА о возможности столкновения Envisat с полуторатонным обломком китайской ракеты-носителя. Операторы, управляющие спутником, предприняли соответствующий маневр уклонения, благодаря чему столкновения удалось избежать. Но если бы этот КА был уже в неработающем состоянии (что, напомним, произойдет через три года), то тысячи обломков, образовавшихся в результате удара и последующего разрушения двух объектов, образовали бы на орбите облако «мусора», которое стало бы представлять серьезную угрозу, как для других спутников, так и для МКС. Особая опасность заключается в многочисленных и хрупких антеннах Envisat. Они разлетелись бы на множество осколков, которые будет почти невозможно заметить с Земли и занести в соответствующий каталог.
Подобный сценарий основан отчасти на событии, которое произошло 10 февраля 2009 г. над Сибирью. Там на высоте 790 километров на пересекающихся курсах столкнулись два спутника – неработающий российский «Космос-2251» и действующий американский «Иридиум-33». Тогда этот инцидент поставил перед специалистами в области космонавтики и политиками сразу три вопроса: как подобное могло произойти, какую опасность представят образовавшиеся обломки (или «космический мусор») для других КА и как в будущем избежать такого рода столкновений, которые могут осложнить отношения между странами-владельцами столкнувшихся космических объектов.
История проблемы
Данные о количестве «мусора» в околоземном пространстве разнятся. До столкновения «Космоса» и «Иридиума» НАСА отслеживало около 13 000 объектов искусственного происхождения. Речь идет о предметах размером не менее 5 сантиметров. Однако, представители «Сети космического наблюдения», утверждают, что отслеживают порядка 21 000 рукотворных объектов (из них только тысяча – работающие спутники). Если же считать обломки меньшего размера, то по оценкам НАСА, всего вокруг Земли может вращаться до 150 тысяч предметов общей массой до 5 000 тонн.
«Космический мусор» располагается над Землей в основном тремя слоями: на различных высотах, при этом его самая значительная масса «оккупировала» околоземное пространство до высоты 2 000 километров. Обломки, располагающиеся на высотах 400-500 километров – живут не более 2-5 лет из-за торможения о верхние слои атмосферы. Все, что выше может существовать веками. Достаточно сказать, что вокруг Земли до сих пор вращается второй американский ИСЗ «Авангард-1», запущенный в 1958 году. По подсчетам специалистов этот аппарат, в перигее подходящий к Земле примерно на 650 километров, может пролетать еще не менее 240 лет. (Время пребывания на орбите отслужившего свое КА зависит еще от его размеров – чем они больше, тем трение о верхние слои атмосферы и соответствующее торможение больше и, соответственно, тем скорее этот КА «нырнет» к Земле).
Самыми крупными источниками образования «космического мусора» по настоящее время являются два: первый – американская ракета-носитель «Пегас». Взрыв ее верхней ступени в 1996 году привел к образованию 300 000 обломков величиной более 4 миллиметров, 700 из которых были достаточно велики, чтобы их занесли в специальный каталог. В результате этого события опасность поражения космического телескопа «Хаббл» фрагментами «космического мусора» возросла более чем в два раза. Второй источник – испытания китайского противоспутникового оружия в январе 2007 года, в результате которого был разрушен китайский метеоспутник «Фенгюн – 1С». Образовавшееся облако из 35 000 обломков величиной более 1 сантиметра, среди которых 900 были достаточно крупными, чтобы их зарегистрировать, захватило высоты от 200 до почти 4 000 километров.
Чем опасен «мусор»
По подсчетам специалистов, фрагмент размером не более одного сантиметра, двигающийся по эллиптической орбите вокруг Земли со скоростью около 10 км/сек. несет в себе столько же кинетической энергии, сколько микроавтобус «Форд», двигающийся со скоростью 100 км/час. Пятисантиметровый осколок почти гарантированно пробьет противометеоритную защиту МКС, способную выдержать удар фрагмента размером до 1 сантиметра, и нарушит герметичность комплекса. Чтобы этого не произошло, станция более десяти раз за всю историю своей эксплуатации делала маневры уклонения. Таким же способом сберегаются и беспилотные аппараты.
Не считая столкновения «Космоса» и «Иридиума» история освоения космоса знает пока немного примеров ущерба от «космического мусора». Первой потерпевшей в списке идет Земля. В 1978 году радиоактивные обломки советского спутника «Космос-954» усыпали в длину почти 600 километров северо-западной части территории Канады. Второй пострадавшей стала… корова, которую убило в Австралии в 1979 году обломком американской станции «Скайлэб». В 1996 году французский разведывательный спутник «Церес» был серьезно поврежден обломками французского же ракеты-носителя.
В 1997 году женщину в Оклахоме ударил в плечо, правда, без каких-либо последствий, обуглившийся обрывок металлической сетки, которая, как потом выяснилось, была элементом топливного бака американской ракеты «Дельта II», запущенной в 1996 году. В марте 2007 года прозвучал тревожный «звонок» и для гражданской авиации, когда пилот чилийского авиалайнера увидел в 10 километрах от своего самолета падающие пылающие обломки. И хотя эксперты впоследствии предположили, что это, скорее всего, были остатки метеорита, до конца не исключен вариант, что рядом с лайнером пролетели фрагменты «космического мусора» тем более, что произошло это в том районе Тихого океана, где обычно сходят с орбиты отслужившие свое космические аппараты.
Что касается столкновения «Космоса» и «Иридиума», то «Стратегическое командование» США в настоящее время отслеживает порядка 500 фрагментов, способных представлять угрозу для различных КА. Наибольшей опасности подвергаются американские спутники «Системы наблюдения за Землей», летающие на орбите высотой 705 километров. Для МКС, эксплуатирующееся на высотах 350-370 километров увеличение опасности оценивается, как незначительное.
За «космическим мусором» наблюдают, как в США, так и в России. За океаном – это уже упомянутая «Сеть космического наблюдения», а также НАСА. В России - Научная сеть оптических инструментов для астрометрических и фотометрических наблюдений (НСОИ АФН), куда входят и зарубежные научные учреждения. Оборудование «Сети» позволяет разглядеть бейсбольный мяч на высоте до 1 000, а волейбольный – до 36 000 километров. Российский оптико-электронный узел космического слежения «Окно» также позволяет следить за объектами на высотах до 40 000 километров, правда, информация о минимальном размере объектов доступных для наблюдения «Окном» носит закрытый характер.
Однако, как отметил представитель Пентагона Брайан Уитман в интервью агентству «Франс Пресс», даже при наличии подобного оборудования, «слежение и учет каждого рукотворного объекта на орбите имеет свои пределы». Уитман признал, что США не смогли спрогнозировать столкновение «Космоса» и «Иридиума». Это означает, что в обозримом будущем «космический мусор» будет угрожать пилотируемым и беспилотным объектам на околоземной орбите, как своими обломками, так и непредсказуемостью своего появления.
Cлужба новостей «Голоса Америки» сообщает: Агентство НАСА заявило, что вышла из строя одна из двух систем охлаждения Международной космической станции (МКС). Астронавтам пришлось отключить часть оборудования МКС для того, чтобы снизить температуру на борту орбитальной станции.
