Приберитесь там: что делать с космическим мусором
Японский стартап решил слегка прибраться в космосе и запустить устройство для очистки от космического мусора. Ученые уже доставили свой аппарат на Байконур, чтобы в марте отправить прибор в космос вместе с кораблем «Союз». Между прочим, не только японцев беспокоит чистота Вселенной, ведь проблема космического мусора стоит серьезно и может угрожать всем жителям Земли. Из чего состоит космический мусор и как с ним предлагают бороться — читайте в материале «Известий».
Ну что это такое, Илон Маск!
Освоение космоса — это не только череда блистательных открытий, но и ее обратная и неприглядная сторона — мусор. А его там хватает. В 2019 году научно-исследовательский центр войск Воздушно-космических сил Минобороны России озвучил приблизительную цифру: около 1,25 млрд частиц мелкого космического мусора размером от миллиметра до 10 сантиметров вращаются вокруг Земли. В «Роскосмосе» говорили о 600–700 тыс. объектов, которые угрожают орбитальным аппаратам. По данным же британской компании RS Components, количество космического мусора в 2020 году на орбите вокруг Земли приблизилось к 30 тыс. единицам (имеются в виду крупные экземпляры). Это обломки спутников и кораблей (например, недавно опознанного ускорителя верхней ступени американской ракеты «Центавра»), которые так и не сошли с орбиты и не сгорели в атмосфере Земли. Мелкие фрагменты могут развивать скорость от 7–8 до 10–15 км/с — более чем в 10 раз быстрее пули, что может угрожать работе спутников, космических кораблей и станции. Так что, содрогнувшись от очередной новости про «приближающийся метеорит», расслабьтесь — пока он долетит, не одно поколение состарится. Тут бы в мусоре не утонуть. МКС периодически приходится корректировать высоту, уклоняясь от обломков. Поговаривают, что общая масса затерявшихся в космосе рукотворных объектов составляет 215 тонн!
Японский космический аппарат ELSA-d для устранения космического мусора
«Большинство космического мусора создается во время взрывов или столкновений космических аппаратов, — писал на своей страничке в Facebook космонавт Александр Мисуркин. — Также одним из серьезных источников космического мусора являются испытания противоспутникового оружия. Так, в 2007 году Китай уничтожил свой спутник FengYun-1C ракетой средней дальности. После уничтожения спутника в каталоге NORAD (реестр космических объектов, который ведет Командование воздушно-космической обороны Северной Америки), добавилось 3300 единиц космического мусора, что на четверть увеличило каталог — и это за один инцидент!»
Между прочим, известную на весь мир Tesla Roadster с пассажиром-манекеном тоже признали мусором. Таковым ее посчитал астроном Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики Джонатан Макдауэлл, который составил каталог космических объектов искусственного происхождения. В список вместе с электрокаром попали спутники, сломанное оборудование и забытые астронавтами вещи (всего более 54 тыс. объектов). Сам Илон Маск считает, что его автомобиль будет путешествовать миллиарды лет, но некоторые ученые в этом сомневаются и предсказывают, что Tesla Roadster развалится на части гораздо раньше отведенного ему срока — из-за космической радиации. Впрочем, скептики ставили машине срок службы всего год, а Tesla Roadster всё еще в строю. На момент написания материала автомобиль бороздил космические просторы более чем в 57 млн км от Земли и со скоростью почти 31 км/c. Где суперкар сейчас, можно посмотреть здесь.
Иллюстрация Tesla Roadster
К слову, директор Европейского космического агентства Ян Вернер призывает в целом изменить нынешнюю практику запуска спутников и обязать страны убирать за собой.
«Представьте, насколько опасным было бы плавание в открытом море, если бы все корабли, когда-либо потерянные за историю мореплавания, всё еще дрейфовали на поверхности воды», — заметил как-то Вернер.
Разглядеть «Черного рыцаря»
В некоей отсроченной перспективе избыток космического мусора может привести к так называемому «эффекту Кесслера», когда фрагменты старых и вышедших из строя спутников и другого «лома» будут сталкиваться и рассыпаться на части, а те, в свою очередь, потревожат другие болтающиеся в космосе «запчасти» — с тем же результатом. И лавина сия со временем замусорит орбиту так, что ни ракету в космос не запустить, ни спутник. Да и не хватало еще, чтобы дождь из обломков спутников пролился на наши головы. Ученым известно о положении примерно 18 тыс. рукотворных объектов, а сколько точно их, невидимых? В ближайшее время объектов будет еще больше: одних только аппаратов Starlink планируется запустить 12 тыс. (а в последующем увеличить группировку космических аппаратов еще на 30 тыс.) Что же делать?
Японская компания Astroscale надеется решить проблему с помощью небольшого прямоугольного спутника (шириной 110 см и длиной 60 см) с магнитными панелями, на которые будет притягиваться весь мусор. В рамках планируемых испытаний весной 2021 года этот спутник должен собрать имитационный мусор, а затем выйти на орбиту Земли и сгореть вместе со всем примагниченным добром.
Иллюстрация ClearSpace-1 с пойманной частью ракеты-носителя Vega
За клининг на орбите переживают и европейцы. Так, искусственный спутник RemoveDebris, разработанный британскими инженерами, в 2018 году отправился в космос и успешно поймал сразу две демонстрационные мишени разного калибра — на импровизированный гарпун и с помощью специальной сети. Его миссию продолжит швейцарский стартап ClearSpace-1 — летом 2020 года стартовали работы по проектированию систем аппарата для уборки космического мусора. Космический дворник должен будет распознать объект при помощи датчиков, приблизиться, захватить мусор четырьмя руками-манипуляторами и вывести собранный хлам с орбиты. Аппарата еще нет, но цель уже есть — мишенью будет отработанная ступень европейской ракеты «Вега». Генеральная уборка запланирована на 2025 год.
К слову, технологии сбора космического мусора помогут не только расчистить горизонты и спасти Землю от потенциальных катастроф, но и, возможно, разглядеть удивительные вещи — например, таинственного «Черного рыцаря». Легенда гласит: за нами из космоса приглядывает (или даже посылает сигналы) некий инопланетный спутник-шпион. Фото прилагается: объект попал в кадр в 1998 году. И хотя в НЛО на снимке признали кусок теплоизоляции, который потеряли астронавты Джерри Росс и Джеймс Ньюман во время монтажа модулей будущей МКС, уфологам верить не запретишь. А вдруг?
Поймать в сеть и на липучку
А что мы? Мы тоже не сидим на месте. В 2019 году ученые холдинга «Российские космические системы» представили проект спутника-охотника на космический мусор (СКМ). Автор проекта, инженер-исследователь Мария Баркова предложила не только собирать мусор с помощью сетки-сачка, но и перерабатывать его в топливо, которым будет «питаться» сборщик.
«Принципиальным отличием нашего решения от существующих аналогичных проектов является переработка космического мусора в псевдожидкое топливо. Это позволяет решить сразу несколько задач — обеспечить безотходное уничтожение мусора и максимальный срок работы аппарата, а также минимизировать стоимость его вывода на орбиту. Фактически наш аппарат будет действовать как хищник, который охотится на мусор, чтобы получить дополнительную энергию», — поясняла Мария Баркова.
Иллюстрация спутника, вылавливающего мусор
Стартап StarRocket предлагает в качестве мусорщиков использовать простые неуправляемые спутники массой до 100 кг. Вся соль в пеногенераторе, похожем на тот, из которого получают монтажную пену. С помощью такого устройства аппарат, как паук, захватит мусор липкой сетью и через какое-то время сойдет с орбиты вместе с «жертвой».
Между прочим, не исключено, что даже космический мусор может реально приносить пользу. Как отмечал ранее первый заместитель гендиректора «Роскосмоса» по развитию орбитальной группировки и перспективным проектам Юрий Урличич, реголит и космический мусор в будущем могут пригодиться для печати 3D-техники.
