В последние десятилетия учёные всерьёз задумались над пробле­мой засорённости околоземного пространства. Ими было введено понятие «космический (или орбиталь­ный) мусор».

Под ним 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».

Модель Кесслера

В настоящее время, по разным оцен­кам, в районе низких околоземных ор­бит (НОО) вплоть до высот около двух тысяч километров находится до пяти ты­сяч тонн техногенных объектов.

На основе статистических оценок компетентные специалисты делают вы­вод, что общее количество объектов подобного рода (поперечником более одного сантиметра) может достигать ста тысяч. Из них только порядка десяти процентов (около девяти тысяч объек­тов) обнаруживаются, отслеживаются и каталогизируются наземными радиоло­кационными и оптическими средствами, и только шесть процентов отслеживае­мых объектов - действующие.

Примерно двадцать два процента объектов прекратили функционирова­ние, семнадцать процентов представля­ют собой отработанные верхние ступени и разгонные блоки ракет-носителей, и около пятидесяти пяти процентов - от­ходы, технологические элементы, со­путствующие запускам, а также обломки взрывов.

Ещё тридцать лет назад специалист NASA Кесслер разработал модель дальнейшего спон­танного загрязнения кос­мического пространства. Модель предполагала, что при достижении чис­ла космических облом­ков критической величины столкновения отдельных единиц разлетающиеся осколи будут нутэкспоненциально увеличивать мусорную «группировку».

Сегодня этот сценарий стал грустной реальностью. Следует отметить, что на­иболее засорены те области орбит вокруг Земли, кото­рые чаще всего используют­ся для работы космических аппаратов. Это низкие око­лостационарные орбиты,

геостационарная орбита (ГСО) и солнечно-синхронные орбиты (ССО).

Международные эксперты пришли к выводу, что наибольший вклад в фор­мирование космического мусора внёс Китай. На его долю приходится 40 про­центов, на втором месте США (27,5 про­цента), третье место удерживает Россия (25,5 процента). Все остальные страны внесли свою лепту в засорение космоса на семь процентов.

Учёные опасаются, что через трид­цать лет ближний космос будет настоль­ко засорён, что станет непригодным для полётов. Особенно это касается геоста­ционарных орбит, на которых отработан­ные спутники сохраняются практически вечно.

Серьезные аварии

Вследствие огромного запаса кинети­ческой энергии столкновение элементов космического мусора с действующим кос­мическим летательным аппаратом может повредить его или даже вывести из строя. Так, в 1983 году металлический фрагмент (менее одного миллиметра в диаметре) оставил серьёзную трещину на иллюми­наторе американского «Шаттла».

В июле 1996 года на высоте около шес­тисот километров французский спутник столкнулся с фрагментом третьей ступени французской ракеты Arian. В результате образовалось не менее сотни обломков разной величины.

В 2001 году Международная косми­ческая станция (МКС) едва не столкну­лась с семикилограммовым техническим прибором, утерянным американскими астронавтами.

29 марта 2006 года имела место серьёз­ная авария спутника «Экспресс-АМ11», ко­торый торпедировал космический мусор.

10 февраля 2009 года произошло столк­новение искусственных спутников «Кос- мос-2251» и «Иридиум-33». В результате оба спутника полностью разрушились, образовав свыше 600 обломков. Необхо­димо отметить, что эффективных мер за­щиты от объектов космического мусора размером более одного сантиметра в по­перечнике практически нет. Учёные пред­полагают, что после 2055 года процесс саморазмножения остатков космичес­кой деятельности человечества станет серьёзной проблемой и может повлечь повреждение действующих космических аппаратов.

К сожалению, на сегодня не разрабо­таны и эффективные практические меры по уничтожению космического мусора на орбитах более шестисот километров (где не сказывается очищающий эффект от торможения об атмосферу).

Однако учёные уже сейчас разрабаты­вают аппараты для уничтожения косми­ческого мусора. К примеру, существует проект спутника, который будет искать обломки в космосе и испарять их мощ­ным лазерным лучом. Имеется проект космического чистильщика, который бу­дет собирать мусор на различных орби­тах для его дальнейшей переработки уже на Земле.

Растущая тревога

Вышеперечисленные проек­ты можно отнести к перспек­тивным, а вот экономически приемлемых методов очистки космического пространства от мусора в наши дни пока не су­ществует. Не удивительно, что основное внимание в ближай­шем будущем будет уделено ме­рам контроля, исключающим образование мусора, таким, как предотвращение орбитальных взрывов, сопутствующих полё­ту технологических элементов, увод отработавших ресурс кос­мических аппаратов на орбиты захоронения, торможение об атмосферу.

Наблюдение за космическим мусором ведётся не один десяток лет, ибо учёные давно поняли опасность этой проблемы. Регулярно выпускаются спе­циальные каталоги искусственных объ­ектов, которые вращаются вокруг Земли. В них представлены «мёртвые» искусст­венные спутники, обломки космических аппаратов, потерянные астронавтами сумки с инструментами и мелкие объек­ты вроде винтов и гаек. Их число непре­рывно растёт, поэтому существующие каталоги постоянно обновляются.

В Советском Союзе проблемой за­сорённости космического пространс­тва 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.

Большое внимание данной проблеме уделяли и продолжают уделять и амери­канские учёные. В США создана специ­альная служба (US Space Surveillance Network), задача которой - отслежива­ние траекторий различных объектов на околоземной орбите. Техническое осна­щение позволяет отслеживать объекты диаметром от нескольких сантиметров.

А недавно американцы разработали телескоп нового поколения SST (Space Surveillance Telescope). Он позволяет 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, ведь даже обломок в несколько милли­метров, летящий на большой скорости, может вывести из строя спутники раз­ного назначения (как погодные, так и разведывательные) и создать таким об­разом массу проблем для владельцев спутников.

Остаётся надеяться, что тесное меж­дународное сотрудничество поможет в будущем решить проблему загрязнения космоса.

Владимир ПЕТРОВ