Космическите отломки толкова опасни ли са? Откъде да започнете почистването на орбитите? Какви правни проблеми трябва да бъдат решени за това? Какви проекти се предлагат? Кореспондентът на "РГ" разговаря за това с Владимир Агапов, старши изследовател в Института по приложна математика на името на В. И. М. В. Келдиш, която е ръководната организация на Руската академия на науките по проблема с космическите отпадъци.
И така, водещите космически сили, от думи за опасността от замърсяване на космоса, най -накрая решиха да се заемат с бизнеса. Първопроходците ще бъдат японците, които ще тестват подобна система за почистване през февруари. Но наистина ли е толкова актуално? В края на краищата годините минават, много се говори за опасността от боклук, но като цяло не са се случили сериозни инциденти. Може би го оставете да лети и не е нужно да харчите много пари?
Владимир Агапов: Нека първо да разберем за какво всъщност говорим. Какво е космически отломки? Според експерти около 650 хиляди различни обекти с размер над един сантиметър се въртят около Земята. От тях в момента се проследяват само големи, повече от 10 сантиметра, от които има около 22 хиляди. Останалите стотици хиляди са инкогнито, „господин Х“. Но има дори по -малки, около милиметър, броят им се оценява на около 3,5 милиона обекта.
Най -неприятното е, че тази армада непрекъснато расте. Не само защото в космоса се изпращат все повече превозни средства, които в крайна сметка също се превръщат в боклук. Проблемът е, че самата "мръсотия" не е пасивна. В края на краищата фрагментите, летящи с голяма скорост, се сблъскват помежду си, унищожават се, давайки стотици и хиляди нови обекти в продължение на много години. Неслучайно МКС и други космически кораби се изтеглят от хода на вероятния сблъсък с космическата кал с нарастваща честота.
Но когато говорят за избягване на сблъсъци, тогава говорим само за достатъчно големи фрагменти, които постоянно се проследяват от специални локатори и телескопи. Но има много повече малки разположения в орбита, които никой не може да проследи, но които също са изключително опасни. Известно е, че след кацането в предните прозорци на редица космически кораби са разкрити микропукнатини с такива критични размери, че почти може да настъпи пълно разхлабване на космическия кораб. Осъзнавайки всички тези проблеми, космическите сили сега драматично засилиха работата си по борбата с космическите отломки. Тук времето не трябва да се губи, ситуацията не трябва да се довежда до ръба, когато проблемът е презрял и ще бъде твърде късно.
Но японците вече са готови първи да започнат почистването …
Владимир Агапов: Това не е съвсем вярно. Става въпрос само за тестване на една от многото опции. Няма съмнение, важно е, но все пак, да се привлече вниманието към проблема. Всъщност, преди да се заемете сериозно с конкретни проекти, е необходимо да направите инвентаризация на всички космически отломки. Къде и какво лети, колко опасни са тези обекти. В момента нямаме пълна картина. При ниски орбити, до три хиляди километра над земната повърхност, около 80 процента от отломките „висят“, на високи и предимно геостационарни, които са на около 36 хиляди километра над Земята, а на междинни елиптични орбити - останалите 20 процента.
Изглежда, че спешно трябва да поемем ниски орбити, където лъвският дял отломки се е събрал. Но от друга страна, геостационарната орбита е не по -малко важна за нас - в края на краищата около 430 превозни средства в момента работят върху нея, всяко от които струва десетки или дори стотици милиони долари. Благодарение на тях имаме интернет, сателитна телевизия и множество други удобства. И за разлика от ниските орбити, има само един геостационар и ние не можем да загубим такъв уникален природен ресурс.
Тоест, преди да се заемете с космическия моп, трябва да решите приоритетите?
Владимир Агапов: Разбира се. И изобщо не е необходимо да се започва с груба мръсотия. Може да се окаже, че лети там, където няма активни устройства. По -добре е да не докосвате такива фрагменти в близко бъдеще, особено ако те не се сблъскват помежду си. Но не е достатъчно да се отдели опасна група, вече е необходимо да се разбере в нея кое е най -опасното. Тоест, изграждане на приоритетно дърво. И едва след това започнете да харчите пари за почистване на орбитите. В противен случай ефектът от цялото това почистване ще бъде оскъден.
Или може би, паралелно, страните трябва да се споразумеят, за да не замърсяват изобщо? Спрете замърсяването?
Владимир Агапов: По инициатива на ООН са разработени редица такива мерки, съгласувани от различни страни. Тук има някои доста очевидни идеи. Например, ако сателит или ракетен етап са се развили, тогава те трябва или да бъдат изведени от тази орбита на по -ниска, откъдето поради забавяне те ще се спуснат и изгорят в атмосферата. Или дори да се удави в океана. Това се отнася за големи обекти, но има много повече дреболии, които се разделят при пускане на устройствата и по време на работа - всякакви гайки, болтове и т.н. Очевидното решение е да се създадат дизайни, така че нищо да не се разделя.
Но основният доставчик на боклук са експлозии в орбита. Причините са много различни. Най -често остатъчното гориво експлодира. Факт е, че след като сателитът бъде изведен на орбита, горивните компоненти, включително самозапалващите се, остават в ракетата. Докато резервоарите са непокътнати, не се случва нищо ужасно, но ако, да речем, микрометеорит пробие стената, се получава експлозия и стъпалото се разбива на хиляди малки парченца. Ето защо, след завършване на полетната програма, се препоръчва да се отворят специални клапани, за да се източи останалото гориво под формата на газове.
Какви проекти се предлагат днес за премахване на натрупаните боклуци? Колко ефективен е методът, който японците ще тестват?
Владимир Агапов: Японският проект предполага, че специален спътник ще излезе на орбита и ще разположи електродинамичен трал. Това е метална мрежа с дължина 300 метра, ширина 30 сантиметра, а дебелината на нишките е около 1 милиметър. Тралът ще се движи в орбита, генерирайки магнитно поле и улавяйки някои от малките отломки. След няколко месеца „неводът“с улова под влиянието на магнитното поле на Земята ще промени орбитата си и ще навлезе в плътните слоеве на атмосферата, където ще изгори.
Проектът е съвсем очевиден, но въпросът е дали такъв трал ще събере много боклук? Всъщност в космическите кораби не се използват толкова много материали, които са намагнетизирани, главно немагнитни алуминиеви сплави, различни диелектрични филми и наскоро композитни материали. Днес се обмислят много други проекти. Например, предлага се използването на лазери. Но тази опция веднага поражда много въпроси. Как да насочите лъча към малък обект, който никой не вижда? Не е ясно. Казват, че ще се борим с видимото. Да речем, насочвайки към него лазерен лъч, ще избутаме обекта. Но къде? Кой може да предвиди къде ще лети, ако не познава формата на обекта, неговата маса, материал? В резултат на такова въздействие обектът може да стане още по -опасен, да се сблъска с някакъв работен апарат.
Според мен една от най -интересните идеи е използването на различни спирачни системи. Например след края на експлоатационния си живот спътникът изхвърля „платно“, „парашут“или просто голям балон, който е напомпан с газ. В резултат на това площта на цялата структура се увеличава рязко, което силно я инхибира. Устройството бързо ще намали височината на полета, ще влезе в плътните слоеве на атмосферата и ще изгори.
Във научнофантастичните филми дълго време в орбити работят различни манипулатори, които премахват и инсталират спътници и друго оборудване. Има ли такива проекти в портфолиото на учените?
Владимир Агапов: Разбира се. Но технически те са може би най -трудните. В края на краищата голям боклук има маса до няколко тона и се върти по сложен начин, не може да се контролира. Има огромен импулс. Как да го заснемете и да не унищожите нито манипулатора, нито самия космически кораб, на който е инсталиран манипулаторът? Тук трябва да се решат сложни технически проблеми.
3,5 милиона различни космически отломки се въртят около Земята
Но освен чисто научни и технически проблеми, има и други проблеми. В края на краищата по този начин можете да премахнете не само боклук, но и космически кораби на други хора, дори работещи. Тоест по същество това са системи с двойна употреба - гражданска и военна. Следователно има важен правен аспект в борбата с космическите отломки. От една страна, космически отломки летят в орбита, но от друга, дори „мъртви“обекти с изтекъл срок на годност са собственост на някого. А опитът на една от страните, дори и с най -добри намерения, да премахне чужд обект, може да доведе до много сериозни конфликти. Това означава, че такива операции трябва да се извършват координирано с всички участници, така че да не възникват допълнителни рискове. Световната общност днес работи по тези въпроси, защото всеки разбира, че всяко внезапно движение може да доведе до неприятни последици за всички. Между другото, дори ако изведнъж спрем да летим изцяло в космоса, количеството отломки все още ще расте. Оценките показват, че само поради взаимни сблъсъци на вече летящи фрагменти след 20-30 години, увеличаването на отломките ще надхвърли загубата му в резултат на естествени процеси на забавяне в горната атмосфера и излизане от орбита.
справка
Днес общата маса на космическите отломки в орбита е около 6700 тона. Плътността му на височини 800-1000 километра е достигнала критично ниво. Поради сблъсък с него, вероятността от загуба на космически кораб за период от 10-15 години вече е по-голяма от вероятността от загуба на космически кораб поради повреда на бордови системи. Вероятността от сблъсък на два големи обекта на ниски орбити се оценява като едно събитие за 15 години. Дори преди 10 години тази цифра е 4 пъти по -ниска.
