Орбітальне сміття. Сміттєвий пояс

Космічний сміття навколо Землі - це уламки та великі шматки відпрацьованих, зіпсованих супутників, які людство відправляло на орбіту Землі понад п'ять десятків років.

Також це каміння і втрачені предмети, краплі емалі і різне сміття, яке чомусь не пішло з орбіти і не перегоріло в атмосфері.

Це загроза ланцюгової реакції, оскільки він крутиться на значній швидкості. Крапля фарби на значній швидкості при контакті зі скафандром людини може пробити її наскрізь.

Будь-якій людині відомо, що люди сильно засмічили нашу планету, і щодня кількість сміття лише збільшується у кілька разів. Однак не всі знають, що за нетривалий час освоєння космічних надр людство змогло перетворити простір біля орбіти на звалище зі зношених непотрібних супутників.

Загальні поняття

На небі можна побачити такі відомі та відстежувані супутники та уламки:

  • Зелені точки-це функціонуючі супутники;
  • Сірі-неактивні, але працюючі супутники;
  • Червоні точки-зношені супутники та уламки.

Космічне Агентство Європи виявило, скільки сміття в космосі крутиться сьогодні:

  • Приблизно двадцять дев'ять тисяч уламків завбільшки до десяти сантиметрів;
  • Шістсот сімдесят тисяч – розміром від сантиметра до десяти;
  • Понад сто сімдесят мільйонів уламків завбільшки не більше сантиметра.

Загальна маса сміття біля орбіти оцінюється шість тисяч тонн, а швидкість його польоту досягає приблизно 56000 км/год.

За останню половину століття до космосу запустили приблизно сім тисяч супутників, з яких половина, як і раніше, обертається на орбіті, а тисяча перебуває в активності.

Основні проблеми

На сьогоднішній день людство змушене вирішувати проблеми не лише із забрудненням навколишнього середовища на планеті, а й шукати вирішення питання, пов'язаного з величезною кількістю сміття у космосі. Найбільше сміття утворилося над такими державами, лідерами в підкоренні космосу, як Росія та Америка. Найчастіше відходи накопичуються на дистанції не більше півтори тисячі кілометрів від Землі. На висоті, де літають кораблі в космосі, вони підпорядковані закону гравітації та з кожним роком наближаються до Землі.

Потрапляючи у верхні шари атмосфери, невелике орбітальне сміття згорає, не досягнувши кількох десятків кілометрів, а тому не становить загрози життю людей та інших мешканців планети.

Дуже небезпечне сміття на орбіті Землі для кораблів у космосі. На сьогоднішній день багато вчених говорять про небезпеку того, що подальше накопичення відходів може призвести до закінчення запусків супутників та польотів у космос.

Це пов'язано з тим, що відходи мають значну швидкість польоту і при несподіваному зіткненні з космічним кораблем можуть завдати йому значної шкоди. За останні десятки років відомо про кілька випадків деформації супутників, кораблів і космічних станцій сміттям, що знаходиться на орбіті Землі, а нині ситуація лише погіршилася.

Сьогодні не існують прийоми, що запобігають попаданню відходів на орбіту, а ведуться лише спостереження за їх переміщенням та місцезнаходженням. Але фахівці з різних держав пропонують різні способи вирішення цього питання, починаючи від збирання сміття великими сталевими сітками і закінчуючи розробкою буксиру для космосу, який зможе видаляти відходи, що знаходяться на орбіті.

Нещодавно фахівці з Америки запропонували видалити сміття за допомогою вольфрамового пилу, який потрібно розсіяти біля планети як оболонку розміром до тридцяти кілометрів. Хмара такого пилу має гальмувати невеликі уламки, очищаючи при цьому простір біля Землі.

Поряд із цим винаходять і нові умови використання космосу. Наприклад, будь-який штучний супутник повинен мати на борту резервні ресурси палива, які дозволять по закінченні терміну роботи направити його на Землю або перевести у певні місця на навколоземній орбіті.

Крім цього, блоки для розгону ракет повинні мати системи зливу палива, щоб запобігти їх подальшому вибуху. Але такі заходи є недостатніми, і проблема космічних відходів на сьогоднішній день залишається незакритою.

Корисні винаходи

Питання забруднення космосу відходами стоїть дуже гостро, і кожна держава намагається знайти свої методи для її вирішення. Нещодавно фахівці з Китаю запропонували знищувати уламки лазерним променем. На підставі їх аналізу на орбіті можна встановити лазерну станцію, яка буде ефективно працювати - за умови, що у станції та сміття буде ідентичне пряме сходження механізму.

За допомогою лазера фахівці хочуть збільшити сходження космічних відходів з орбіти або відхилити його напрямок. Японське космічне агентство винаходить надчутливий радар виявлення найдрібніших космічних відходів. Цей радар планують ввести в роботу за кілька років. Передбачається, що він надасть допомогу у запобіганні зіткненню космічних уламків із супутниками.

До цього часу агентство займалося винаходом шнура завдовжки сімсот метрів. Він повинен формувати електромагнітне поле, яке гальмуватиме різноманітні уламки на орбіті та виводитиме їх в атмосферу планети. Початкова спроба позбутися уламків за допомогою даного апарату не завершилася успіхом, тому що космічний корабель не зміг запустити шнур. Раніше японське агентство пропонувало також видаляти відходи в космосі за допомогою сталевих мереж, які б на спеціальному супутнику виводилися на орбіту, збирали там сміття, а потім від'єднувалися і прямували до шарів атмосфери.

Американські фахівці винаходять космічне обладнання - так звані «ковдри», які збиратимуть усі космічні відходи та спрямовуватимуть їхню атмосферу, де вони згорятимуть.

Але скільки б не існувало пропозицій, на сьогоднішній день не вдалося розробити ефективний прийом боротьби з відходами в космосі з різних причин, зокрема через дорогу ціну способів чищення простору біля нашої планети. Водночас від наукових та псевдонаукових груп надходять різні, іноді не дуже хороші застереження та версії розвитку проблеми.

Одні кажуть, що якщо не займатися цим питанням, то через два сторіччя робота у космосі припиниться назавжди. Дехто вважає, що існує небезпека від космічних відходів, яка полягає в тому, що не можна буде встановити причину аварії або пошкодження супутника: або це буде пов'язано з уламками в космосі, або цьому сприятиме якась країна.

Незвичайні факти про космічні відходи довгі роки не сходять з вуст. Включно з ТБ, людина бачить нову фантастику, яка знята про космос. Незважаючи на те, що освоєння людством космічного простору не було таким швидким, орбіта Землі стала нагадувати звалище для відходів різного походження. Щорічно вони становлять дедалі більшу небезпеку, тому що кількість їх збільшується:

Лише дві держави можуть відстежувати простір біля орбіти. За допомогою розроблених систем контролюють космос. Це дає можливість винаходити способи видалення відходів у космічному просторі.

Сміття із космосу регулярно падає на поверхню Землі. Предмети значних габаритів, що переміщаються на низьких орбітах, через певний час можуть увійти до атмосфери. Їхня швидкість падає, а окремі шматки досягають Землі. Фактично щодня у щільні шари атмосфери проникають дрібні частинки, великі – кілька разів на місяць.

За роки освоєння космосу там зібралося багато непотрібних предметів. Випускниця МДТУ ім. Баумана за спеціальністю «моделювання космічних комплексів» Анна Ложкінапояснює походження цього сміття, звідки воно береться і чому не падає нам на голову, розповідає, що можна зробити для підтримання чистоти космічного простору.

Які об'єкти обертаються довкола нашої планети?

Насамперед це техніка, запущена людьми.

Низькою навколоземною орбітою, висотою від 160 до 2000 кілометрів, рухаються апарати дистанційного зондування, міжпланетна космічна станція (МКС).

На більш віддаленій геостаціонарній орбіті, її висота приблизно 36 тисяч кілометрів над поверхнею планети, “зависають” супутники прямого мовлення телевізійних програм та різних систем зв'язку.

Насправді супутники рухаються з дуже великою лінійною та кутовою швидкістю, встигаючи за обертанням Землі, тому кожен перебуває над своєю точкою планети – ніби висять над нею.

Крім цього на орбітах знаходиться різне "космічний сміття".

Звідки береться у космосі сміття, якщо там ніхто не живе?

Як і на Землі, у космосі сміття – справа рук людських. Це відпрацьовані щаблі ракет-носіїв, уламки супутників, що зіткнулися або вибухнули.

Кількість апаратів, відправлених до космічного простору з 1957 року до теперішнього часу, перевищила 15 тисяч. На низьких орбітах стає тісно.

Частина техніки старіє - у деяких апаратів закінчується паливо, в інших виходить з ладу обладнання. Такі супутники вже не піддаються управлінню, а лише відстеженню.

Скоро навколо Землі буде стільки супутників і космічного сміття, що не можна буде запустити новий супутник або відлетіти із Землі на ракеті

Зіткнення навіть невеликих об'єктів, що рухаються з орбітальними швидкостями під кутом один до одного, призводить до їхнього значного руйнування. Так жуйка, що залетіла на орбіту МКС, може пробити оболонку станції та занапастити весь екіпаж.

Подібний ефект - зростання кількості сміття на низькій навколоземній орбіті внаслідок зіткнення об'єктів, що називається синдромом Кесслера і потенційно може призвести в майбутньому до повної неможливості використання космічного простору під час запусків із Землі.

А як справи високо-високо там, на геостаціонарній орбіті? Вона теж густо заселена, місця там коштують дорого і навіть є лист чекання. Тому, як тільки добігає кінця термін експлуатації апарату, його виводять з геостаціонару, а на позицію, що звільнилася, летить наступний супутник.

Куди подіється космічний сміття?

З низької навколоземної орбіти будь-який великий об'єкт спускається в атмосферу, де згоряє швидко та повністю – нам на голову навіть попіл не падає.

А ось з маленькими шматочками справа складніша. Декілька організацій США та Росії надійно відстежують лише космічні апарати та фрагменти сміття більше 10 см. Об'єкти з розмірами від 1 до 10 см практично не піддаються рахунку.

З геостаціонарної орбіти застарілі або припинили нормально функціонувати супутники засувають подалі на висоту близько 40 тисяч кілометрів, щоб звільнити місце для нових претендентів.

Так, за геостаціонаром, з'явилася орбіта поховання, де померлі супутники за інерцією літатимуть ще сотні років.

А що відбувається із космічними кораблями?

Кораблі, на яких люди вирушали до космосу, повертаються на Землю, де доживають свій вік у музеях чи наукових центрах.

Сміття, що утворюється у процесі життєдіяльності мешканців міжнародної космічної станції, точно в космос не потрапить. Він ретельно збирається, вантажиться на транспортний корабель - той, що привозить їм усе необхідне, і вирушає до Землі. Цей корабель по дорозі назад майже повністю згоряє в атмосфері або затоплюється в Тихому океані.

Сміття як витрати запуску космічних апаратів

Повідомлення по радіо або з екранів телебачення про те, що "відділення першого ступеня пройшло в штатному режимі", звучить звично для сучасної людини. Дорогою до запланованої орбіти ракета-носій втрачає й інші деталі, що стали непотрібними.

На 1 кг запущеної маси доводиться щонайменше 5 кг допоміжної. Що з ними відбувається?

Баки першого ступеня відразу “відловлюють” Землі спеціально навчені люди. Другий ступінь та обтічники теж падають на Землю, але розлітаються набагато далі і знайти їх складніше.

А ось розгінні блоки, які використовуються при переході з опорної орбіти на кінцеву, там нагорі залишаються. Згодом вони потихеньку сповзають униз, входять у атмосферу, де й згоряють.

Загалом усе перетворюється на пил і розсіюється в атмосфері. Хіба що дуже великі і міцні шматки долітають до нас. 2001 року долетів шматок від станції СВІТ і впав в океан.

Утилізація космічних апаратів

Виходить, що способи утилізації космічних апаратів – це топити в океані, запустити подалі, спалити в атмосфері… Такий безвідходний метод.

Деталі, знайдені Землі рятувальниками, переробляють чи повторно використовують.

На жаль, переробити поки що можна не всі. Гідразин, що витек з двигуна, отруїть грунт і воду далеко і надовго.

Як весь цей пил і гар впливає на повітря, яким дихаємо?

Так, наше з вами повітря забруднюється і захаращується маленькими частинками попелу, пилу, іншими продуктами горіння космічних апаратів. Але не так сильно, як від викидів земних машин та заводів.

Ось лише один приклад. Сумарна маса повітря в атмосфері – 5Х10¹⁵ тонн. Маса орбітальної станції "Мир", найбільшого з космічних апаратів, що коли-небудь увійшли в атмосферу, і згоріли в ній (2001 рік) - 105 тонн. Тобто всі крапельки та порошинки, що залишилися від орбітальної станції, ніщо в порівнянні з величиною атмосфери.

Тепер подивимось на викиди промисловості. За даними Росстату, найменший сумарний викид за період спостережень з 1992 року припав на 1999 рік. І він становив 18,5 млн тонн.

Тобто тільки над нашою країною за один рік у повітря потрапило в 176190 разів більше бруду, ніж рознесло над усією земною кулею, поки «Світ» горів в атмосфері.

Що можна зробити для зменшення кількості сміття у космосі

Останніми роками перед людством гостро постали проблеми підтримання чистоти космічного простору.

Є кілька напрямків, якими ведуться дослідження:

  • Розвиток мікросупутникової галузі. Вже створені супутники-коробочки - кубсати та таблетсати. При їх запуску досягається істотна економія на виведенні, потрібно менше палива, менше зайвого потрапляє на орбіту. Щоправда, як наздогнати таку грудочку, якщо щось піде не так, поки неясно.
  • Збільшення тривалості життя апаратів. Перші супутники були розраховані на 5 років, сучасні апарати – на 15 років.
  • Повторне використання деталей. Найбільший прорив у цьому напрямі – поворотні ракети-носії, над якими вже працює Ілон Маск.

Ще дуже важливо розібратися з тим, які супутники дійсно необхідні, більш відповідально ставитися до вибору апаратів, що запускаються.

У віддаленому майбутньому, сподіваємося, з'являться пилососи або інші пристрої, які дозволять робити косметичне і навіть генеральне прибирання космічного простору.

Мало що можна придумати, якщо поміркувати, поставити собі за мету, зберегти чистий космос для майбутніх поколінь.

Однією з головних проблем, з якою зіткнулося людство при освоєнні ближнього космосу, є накопичення на навколоземній орбіті апаратів, що вийшли з ладу, та їх уламків. Такі об'єкти одержали назву космічного сміття. Наразі накопичення цих уламків на геостаціонарній орбіті загрожує подальшому освоєнню людством ближнього космічного простору.

Тільки 6% з космічних об'єктів, що відстежуються із Землі, є діючими апаратами, всі інші повною мірою можна визнати сміттям. Розмір уламків, що залишаються після запусків, може бути не більше 1 см, але через величезні швидкості обертання навколо планети зіткнення навіть з таким крихітним фрагментом може призвести до фатальних наслідків для будь-якого космічного апарату.

Космічний сміття - результат кожного запуску ракети із Землі

Усього орбітах нашої планети налічується невизначена кількість уламків. За різними оцінками їх сумарна вага сягає 5000 тонн, а загальна кількість фрагментів - до 100 тис., проте в каталогах відстеження різних космічних країн числиться лише 15–16 тис. уламків. Решта орбітальних об'єктів потенційно можуть загрожувати освоєнню людством ближнього космосу.

Причини виникнення та основні джерела

Перше сміття на навколоземних орбітах з'явився з початком космічної ери в 50-х роках XX століття, коли на орбіту було доставлено перші супутники. Подальше підкорення ближнього космосу постійно збільшувало кількість сміття на навколоземних орбітах.

Головними «забруднювачами» земних орбіт є основні космічні держави: Росію (СРСР), навіть Китай доводиться понад 90% всього сміття у ближньому космосі, причому частка кожної країни приблизно однакова.

Все космічний сміття має земне походження, проте саме по собі воно неоднорідне. Найменшу частку у числі об'єктів, що рухаються по орбіті, мають діючі космічні апарати (не більше 6%). Всі інші об'єкти не становлять цінності і є повною мірою сміттям. Серед них близько 20% - супутники і геостаціонарні об'єкти, що вийшли з ладу, 17% - розгонні блоки і відпрацьовані щаблі ракет, решта приблизно 55% - різні відходи космічної діяльності та результати зіткнень і вибухів.


Найбільше засмічують космос Росія, США та Китай

У чому полягає небезпека

Головну небезпеку представляє не саме собою сміття, що обертається по земній орбіті, а зіткнення з ним. Для космічних апаратів, що запускаються із Землі, зіткнення навіть із сантиметровим фрагментом може призвести до фатальних наслідків, тобто виходу апарату з ладу, його руйнування і, отже, утворення нового сміття. Під загрозою опиняються не лише й не так запуск людини на Міжнародну космічну станцію та наукова програма МКС, а й комерційні запуски. Вихід із ладу супутників через зіткнення з космічним сміттям – це вже реальність.

Найбільшу небезпеку становлять невеликі уламки, оскільки великих можна уникнути, своєчасно помітивши та перерахувавши траєкторію польоту космічного апарату.

Ще одна небезпека космічного сміття, що загрожує діяльності людства, – це падіння фрагментів на поверхню планети. На відміну від орбітальних зіткнень у цьому випадку основну небезпеку становлять великі уламки - адже саме вони мають шанс хоча б частково долетіти до поверхні, не згорівши у верхніх шарах атмосфери. У такій ситуації залишається лише сподіватися, що фрагменти впадуть у пустельній місцевості, а не на якесь велике місто.


Великі уламки космічного сміття можу впасти на Землю, а це може спричинити трагедію.

Ефект (синдром) Кесслера - гіпотетична ситуація, при якій сміття, що накопичилося на земній орбіті, зробить ближній космос недоступним для людства. Свою назву синдром отримав на ім'я консультанта космічного агентства НАСА Дональда Кесслера, який уперше детально представив такий сценарій у своїх дослідженнях.

Суть ефекту Кесслера полягає в щільності об'єктів, що постійно підвищується, на навколоземній орбіті і, отже, збільшенні ймовірності зіткнення двох великих об'єктів. Результатом такого зіткнення має стати утворення безлічі дрібніших уламків, таким чином, кожен з них також надалі може зіткнутися з іншими уламками. На думку Кесслера, наростання щільності космічного сміття зростатиме експонентом.

Особливо небезпечним вважається великий вибух або зіткнення на орбіті Землі, внаслідок чого ближній космічний простір може бути повністю забруднений уламками, і після цього космос для людини стане повністю недоступним.


Ефект Кесслера може зробити космос недоступним для людини

Згідно з розрахунками НАСА, вже у 2007 році на навколоземній орбіті (від 200 до 2000 км над поверхнею Землі) було достатньо для початку реалізації сценарію ефекту сміття. Ймовірні великі зіткнення повинні в середньому відбуватися щоп'ять років навіть у тому випадку, якщо всі подальші космічні запуски будуть скасовані.

Методи видалення космічного сміття

Ефективних способів боротьби з космічним сміттям людство поки що не розробило. Вчені пропонують кілька варіантів вирішення проблеми, однак кожен з них виглядає або фантастично дорогим, або нереалізованим у рамках сучасного стану науки, а найчастіше поєднує обидві ці недоліки. Однак, оскільки загроза космічного сміття є реальною, пропонуються найбільш реалістичні варіанти очищення навколоземного простору. Серед них можна виділити три основні методи боротьби: збір, утилізацію та корекцію траєкторій польоту.

Одна з раціональних ідей, запропонованих НАСА - використовувати потужні наземні лазерні установки безперервної дії. Як різновид цього методу виступає використання космічних лазерних установок.

Звичайно ж, уяву малює картини на кшталт «Зоряних воєн», де уламки анігілювалися б за допомогою пострілу з лазерної гармати. Проте реальність дещо тривіальніша. За допомогою лазерів можна лише скоригувати траєкторію польоту фрагментів, що б уникнути зіткнення. Для цього на кожен уламок має впливати лазерне випромінювання у щоденному режимі протягом 1-2 годин. Це дозволить скоригувати швидкість руху на лічені сантиметри за секунду, але через величезні показники швидкості така дія значно змінить траєкторію. Лише така модель дозволить реалізувати ідею в прийнятних цінах - одна лазерна установка, а також супутня їй інфраструктура обійдеться "лише" в кілька десятків мільйонів доларів.


Борцям із космічним сміттям доводиться брати на замітку ідеї із «Зоряних воєн»

Європейська космічна агенція розробила кілька альтернативних ідей.

  • Подібна з лазерними установками концепція, у якій замість них застосовується реактивний струмінь. Обстріл реактивним струменем із Землі неможливий, так що для реалізації будуть потрібні потужні космічні апарати. Звичайно, така ідея може бути реалізована виключно при обстрілі великих космічних об'єктів, що загрожують планеті або стаціонарним супутникам.
  • Захоплення сміття за допомогою мережі та подальше транспортування уламків на орбіту поховання, що перевищує геостаціонарну орбіту на 235 кілометрів. Саме ця висота обрана як місце утилізації супутників, що відпрацювали своє. Проте подібний експеримент японських вчених зі спробою захоплення сміття за допомогою 700-метрової мережі провалився наприкінці 2016 року.
  • Згідно з ще однією концепцією транспортування повинен здійснювати космічний апарат, який використовує сонячне вітрило як джерело енергії руху.
  • Ну і остання ідея пов'язана з прикріпленням до кожного окремого уламку реактивного двигуна та транспортування у ручному режимі великих об'єктів на орбіту поховання.

Сторонні концепції боротьби зі сміттям взагалі виглядають на сьогоднішній день фантастичними і нереалізованими при рівні сучасної наукової думки. Серед них:

  • застосування роботів, що транспортують сміття з орбіти на поверхню Землі;
  • вплив на сміття хмари вольфрамового пилу, що збільшить вагу кожного об'єкта та змусить їх зійти з орбіти;
  • запуск спеціального супутника, чиїм призначенням буде вилов сміттєвих уламків тощо.

Як би там не було, людству доведеться розробити модель, що реально діє, вже в найближчі десятиліття.

З космічним сміттям пов'язано кілька цікавих фактів, цікавих не тільки тим, хто безпосередньо займається цією проблемою, але і для будь-якої людини, яка цікавиться популярною наукою.


Швидкість руху уламків у космосі дуже велика, тому людині важко боротися з космічним сміттям
  • Швидкість взаємного руху уламків на навколоземній орбіті – 10 кілометрів на секунду. Саме висока швидкість руху є однією з головних труднощів при боротьбі з космічним сміттям.
  • З початку космічної ери і до 80-х років СРСР та США провели у відкритому космосі низку випробувань протисупутникової зброї, результатом чого стало утворення величезної кількості уламків, що обертаються на геостаціонарній орбіті. До 7% всього сміття у ближньому космосі – підсумок саме таких випробувань.
  • На початку нашого століття до подібних випробувань підключився Китай. У 2007 році протисупутникова ракета знищила китайський супутник «Феньюнь-1», що відслужив своє. Підсумок – освіта на орбіті тисяч нових уламків.
  • У 1983 році при зіткненні американського шатла з крихітною за розмірами піщинкою (0,2 мм у діаметрі) на ілюмінаторі апарата утворилася глибока тріщина.
  • У лютому 2009 року сталася найбільша космічна аварія, пов'язана із зіткненням двох великих геостаціонарних об'єктів. У космосі зіткнулися 2 супутники зв'язку: американський «Іридіум» і російський «Космос-2251», що вийшов з ладу. Результат - утворення близько 600 великих та дрібних уламків.

Космічний сміття - нова проблема, з якою зіткнулося людство при освоєнні ближнього космосу. Однозначного вирішення проблеми, що стоїть перед головними космічними державами, немає. Усі основні методи позбавлення від космічного сміття зіштовхуються або з зайвою дорожнечею, або з неможливістю забезпечити ефективне технічне рішення. Однак накопичення сміття на геостаціонарній орбіті вже зараз може загрожувати не лише керованим польотам на навколоземний простір, а й самим земним поселенням. Отже, пошук шляхів вирішення проблеми - одне з головних завдань, що стоїть перед космічними державами в найближчій перспективі.

Космічний сміття навколо землі - чи небезпечне воно чи його проблема просто надумана? Давайте розумітися!


Космічним сміттям на навколоземній орбіті називають усі ті продукти людської діяльності, які крутяться навколо нашої планети десь там, нагорі. Це складові неактивних супутників і фрагменти супутників зруйнованих, останки ракет та інші зразки науково-технічного прогресу, які знаходяться на земній орбіті і які якось треба утилізувати.

Класифікація сміття у космосі

Власне розміри сміття в космосі можуть відрізнятися: продукти професійної діяльності космонавтів, які з тієї чи іншої причини залишилися за бортом, - зовсім невеликі. Погляньте на свою улюблену чашку, рукавичку чи гайковий ключ. У космосі теж такі є, звісно, ​​їх зовсім небагато. Загрози таке сміття не становить і проблеми не створює: при попаданні в атмосферу згорить майже моментально. До поверхні планети не долетить.



Фрагменти та уламки знищених супутників - можуть бути і більшими, і набагато меншими. Так, після випробувань китайських протисупутникових ракет, залишилося дуже багато уламків розміром більше 1.5 см. Робити паніку і дивитися на небо квадратними очима не варто: для нас це сміття небезпечне. Єдині неприємності, які можуть заподіяти такі фрагменти – це навігаційні труднощі. Але головна проблема космічного сміття в іншому - навіть невеликі уламки можуть пробити обшивку космічного транспорту. А відстежити вдається далеко ще не все: вчені можуть виявити лише фрагменти, розмір яких перевищує 10 див.

Чи потрібно утилізувати мертві супутники?



Після закінчення роботи супутники часто залишаються на орбіті. Або не залишаються – повертаються додому, частинами, на величезній швидкості. У будь-якому випадку, вони становлять небезпеку. І не тільки ті, які вже вийшли з ладу: цілком собі робочий супутник може раптово зійти з орбіти через фатальну несправність або через обставини.

Скільки важать такі шматочки «супутникового» сміття? Багато дуже багато. Понад п'ять тонн. Це на секунду п'ять тисяч кілограм. Уявляєте масштаб? Після входження в щільні шари атмосфери супутник не згорить, але опір повітря може деформувати його, розірвати на кілька шматків. Маса значно зменшиться, але загроза все одно є. Вчені вирахували, що ймовірність падіння космічного сміття на населений пункт у кілька разів вища, ніж шанси того, що на ваше місто впаде метеорит.



Але не варто панікувати. І боятися також. Якщо вчені мають пристрої, які можуть відстежити переміщення гайкового ключа в тридцяти кілометрах над вашою головою, то що? Правильно, у разі падіння великого уламку всіх попередять. Це трапляється не дуже часто, обчислювальна потужність комп'ютерів дозволяє точно розрахувати місце приземлення уламків, а увага ЗМІ точно буде прикута до цієї події.

А чи є проблема?

Як відомо, і проводиться за допомогою, а чи треба вивозити з земної орбіти старі супутники, що зжили себе, і інше сміття?



Давайте ще раз пригадаємо, що дрібне космічний сміття небезпечне тільки для тих, хто з ним стикається часто - для космонавтів і для космічних кораблів, супутників та інших рукотворних предметів на орбіті. Для нас, землян, небезпеки він не становить. Гайковий ключ на голову не впаде, можете бути спокійними. Дрібне сміття на орбіті поки що не утилізують ніяк, але незабаром доведеться це робити, т.к. Незабаром він перетвориться на реальну небезпеку для космічної навігації.

Кожному з нас відомо, що людство неймовірно загадило свою планету і щодня продовжує генерувати неймовірну кількість сміття. Але небагатьом відомо, що за недовгий період освоєння космосу ми встигли перетворити навколоземний простір на невелике звалище відпрацьованих супутників. Тут представлені дві інтерактивні візуалізації, що відображають ситуацію, що склалася.

Перша візуалізація (автор Alex Rasmussen) відображає всі відомі та відстежувані супутники та уламки:

  • Зеленими точками позначені діючі супутники.
  • Сірими – неактивні, але працездатні.
  • Червоними - супутники, що вийшли з ладу, та їх уламки.
Європейське Космічне Агентство встановило, що навколо Землі зараз обертається:
  • близько 29 000 уламків розміром понад 10 см,
  • близько 670 000 уламків від 1 до 10 см,
  • понад 170 млн уламків від 1 мм до 1 см.
Загальна маса уламків у навколоземному просторі оцінюється в 6300 тонн, швидкість польоту може сягати 56 000 км/год.

За останні 50 років було запущено близько 6600 супутників, з них 3600, як і раніше, обертаються навколо Землі, а 1000 перебуває в активному режимі.

Наскільки небезпечне все це сміття?

Представлені візуалізації можуть ввести наш розум в оману, оскільки точки позначають лише розташуванняуламків, але не розмір, тобто масштабу не дотримано. Насправді навколоземний простір зовсім не є звалищем, як це виглядає на картинках. Однак космічні агентства різних країн все одно напоготові, тому що вартість об'єктів, що запускаються, дуже висока, а потенційна шкода від втрати 1000 діючих зараз супутників в результаті зіткнень зі сміттям оцінюється в 130 млрд доларів.

Щороку до атмосфери землі входить 100-150 тонн уламків. Найвизначнішим випадком за останні роки стало зіткнення німецького та американського супутників, чиї уламки впали до Бенгальської затоки у 2011 році. Астронавтам на орбіті також варто розслаблятися (привіт «Гравітації»). У 2012 році МКС було переведено на вищу орбіту для запобігання зіткненню з уламками від японського супутника.

Що робити?

На щастя, повторення у житті сценарію на зразок «Гравітації» малоймовірне. Більше того, інженери передбачили чимало засобів захисту (МКС вважається "найбільш захищеним космічним апаратом в історії"). Однак швидкість польоту і зростаюча кількість уламків становлять дедалі більшу загрозу. Вчені попереджають про можливість синдрому Кесслера, коли на орбіті виявиться так багато уламків, що ризик знищення будь-якого апарату, що запускається, стане дуже високий. Подібна ланцюгова реакція може фактично закрити людству доступ у космос.

Сьогодні вчені шукають способи відстеження уламків та очищення космічного простору. Одна з багатьох ідей полягає у використанні спеціальних супутників, які будуть захоплювати уламки та спрямовувати до поверхні планети. Також розглядається варіант збору ще придатних для використання уламків для вторинного використання.

Хоч би який спосіб був обраний у майбутньому, одне безсумнівно: засмічення найближчого космічного простору обійдеться нам дуже дорого. Якщо ми хочемо мати доступ за межі своєї планети, мати сучасні супутникові засоби зв'язку, спостереження та дослідження, то нам необхідно вже почати вивчати можливі способи позбавлення від орбітального сміття.

Пройшовши по оригінальну статтю, можна оцінити інтерактивність візуалізацій. На жаль, вбудувати їх у пост Хабр не дозволяє, довелося робити скріншоти.



Останні матеріали розділу:

Державна Третьяківська галерея
Державна Третьяківська галерея

Урок – заочна екскурсія Тема: «Живопис. Третьяковська галерея» Painting. The State Tretyakov Gallery». Мета уроку: формувати вміння...

Сучасні проблеми науки та освіти Назарова інтегрована освіта генезис та проблеми впровадження
Сучасні проблеми науки та освіти Назарова інтегрована освіта генезис та проблеми впровадження

Інноваційні технології в інклюзивній освіті Т.В. Гребенникова ОКДОУ «Дитячий садок компенсуючого виду «Здоров'ячок» м. Курськ Включення дітей...

Кафедра адаптивної фізичної культури та спортивної медицини
Кафедра адаптивної фізичної культури та спортивної медицини

Вимоги до професійної підготовленості та особистості спеціаліста завжди зумовлені специфікою професійної діяльності. Нижче...