На околоземной орбите уже давно пора провести генеральную уборку. Кораблям не раз приходилось уклоняться от столкновения с космическим мусором, который недавно едва не повредил МКС. О том, какой космический мусор можно встретить на орбите и что с ним делать, телеканалу «МИР 24» рассказал старший научный сотрудник космического центра Сколтеха Дмитрий Притыкин.
— Как часто случаи, подобные истории с МКС, происходят на орбите?
Дмитрий Притыкин: По космическим меркам довольно часто – несколько раз в год приходится совершать такой маневр. За 20 лет существования МКС около 26-27 случаев было.
— Чем может грозить МКС встреча с космическим мусором?
Дмитрий Притыкин: Космические скорости – это семь километров в секунду. Если вам навстречу летит с той же скоростью какой-то объект, встречная скорость получается 14 километров в секунду, то есть если объект мелкий, это эффект пули, даже несколько хуже – может пробить обшивку, повредить солнечную панель. Если это объект соизмеримый с вами, он может вывести из строя весь аппарат.
— По данным Роскосмоса, на начало 2020 года на орбите Земли находилось до 700 тысяч объектов космического мусора, чей размер больше сантиметра в поперечнике. Что это за объекты и какие самые опасные из них?
Дмитрий Притыкин: Самые опасные – это самые крупные, то есть мы выводим спутник на орбиту, он выполняет свою функцию, потом перестает работать и переходит в разряд космического мусора. Бывают спутники от одной тонны и больше, самый известный – «Инсат», который весит восемь тонн примерно. Столкновение с таким объектом ничего хорошего не сулит. Из крупных объектов есть ступени ракет верхние, которые используются для выведения спутников, и их мелкие фрагменты, детали вплоть до сантиметра и меньше. Даже пятнышки краски считаются мусором, который потенциально может угрожать деятельности космической.
— Консультант НАСА Дональд Кеслер выдвинул теорию-страшилку, которую назвали эффектом Кеслера. Насколько мы близки, чтобы этот прогноз превратился в реальность?
Дмитрий Притыкин: Это не прогноз-страшилка, это вполне реальная ситуация, которая может возникнуть, тем более, сейчас, когда мы собираемся запускать в космос большие группировки спутников по 10 тысяч. И если это все будет летать в одном компактном эшелоне, и произойдет столкновение двух спутников, вполне реален тот сценарий, который приведет к синдрому Кеслера: когда в одном эшелоне, когда орбитальная конфигурация способствует развитию синдрома Кеслера, все начнут сталкиваться, ломаться на мелкие кусочки, и этот эшелон как раз закроет всю Землю.
— Много ли астероидов вращается вокруг Солнца?
Дмитрий Притыкин: Это можно оценить просто. Если мы запустили около десяти тысяч спутников за всю историю, где-то в два раза меньше потребовалось ракет, чтобы их запустить, часть из них уже сошла с орбиты, часть осталась, то есть порядка тысячи верхних ступеней летают рядом с Землей. В основном, это видно наблюдателям. Есть, наверное, экзотические траектории этих ступеней, за которыми наблюдают не так пристально, и там можно перепутать ступень с астероидом.
— Чем отличается активная и пассивная очистка от космического мусора?
Дмитрий Притыкин: Допустим, у вас работающий аппарат, у которого подходит к концу срок службы, и вы понимаете, что за сроком службы вы ничего никому не гарантируете, включаете двигатель и уводите аппарат на орбиту захоронения, о которой все предварительно договорились, которая не мешает деятельности других аппаратов. Это идеальная ситуация.
Сейчас прорабатываются другие виды активной борьбы с космическим мусором: у вас заканчивается срок службы, и можно развернуть парус на аппарате. Он на низкой орбите начинает взаимодействовать с атмосферой Земли, которая на орбите еще чувствуется, парус увеличивает площадь, орбита ваша постепенно снижается, и вы попадаете в плотные слои атмосферы, и там сгораете.
Активный – включил двигатель, уехал на орбиту захоронения. Скорее всего, парус – больше пассивная история. Есть рекомендации, что в течение 25 лет после срока службы аппарат или ступень должны покинуть густонаселенные слои космоса, где нужно запускать спутники. Раньше очень часто ракеты просто взрывались из-за того, что в них остается топливо, и оно при определенных условиях заполняет объемы и взрывается. Это тоже договорились выпускать – мера предосторожности.
Прорабатываются миссии – теоретически достаточно давно, практически они не запускались еще, когда спутник-буксир собирает мусор, ловит его сетями, запускает в него гарпуны, и потом на тросе утаскивает. Такие операции по сведению мусора с орбиты тоже разрабатываются.
— Роскосмос получил патент на сачок для ловли мусора на орбите. Насколько перспективен такой способ борьбы с космическим мусором?
Дмитрий Притыкин: Теоретически это вполне возможно – захватить сетью кусок мусора. Работы такие существуют, механика этой системы прорабатывается, инженерные проекты есть. Недавно запускали эксперимент с МКС, когда сетью ловили экспериментально выброшенный кусок космического мусора, и парус раскрывали, и гарпуном попадали. Вполне верю, что Роскосмос тоже может такую сетку использовать.
— Избавление от космического мусора – дорогое удовольствие. О каких затратах идет речь?
Дмитрий Притыкин: Если планировать такую миссию – я запускаю буксир, который будет весить 50-100 кг, запуск одного килограмма на орбиту иногда достигает десятков тысяч долларов, – можно посчитать.
— Есть ли способ снизить расходы?
Дмитрий Притыкин: При текущем уровне технологий сейчас запуски дешевеют, но это экономический фактор. Сейчас прорабатываются сценарии экономического характера, когда страховые компании начинают участвовать в процессе – ты делаешь спутник, страхуешь его от того, чтобы он стал космическим мусором, если он ломается, то миссию по сведению этого объекта с орбиты, если он опасен, может оплачивать страховая компания.
— Как снизить количество космического мусора?
Дмитрий Притыкин: То же, что нужно сделать, чтобы снизить количество мусора в океане, чтобы организовать раздельный сбор мусора, – нужно проявлять ответственность. Как только разработчики миссий будут подходить к ним ответственно, как только будут предусматривать устройства, которые в случае поломки помогают увести мусор в безопасное место, все будет хорошо. Если к этому относиться не так ответственно, потому что никто серьезно не воспринимает проблему космического мусора, потому что все хотят выполнять свои миссии. Безопасность на втором плане, потому что спутники в космосе столкнулись всего один раз за всю историю наблюдений. Как только будет ответственный подход, количество мусора на орбите постепенно начнет сокращаться.