Чем опасно загрязнение космоса
Восемь способов уборки мусора на орбите и синдром Кесслера
Уже сейчас на орбите Земли находится примерно полмиллиона объектов размером с пачку сигарет, а скоро там и вовсе будет не протолкнуться. Чем это все грозит, многие себе в целом представляют, но не все оценивают масштаб проблемы. Особенно с учетом того, что мусор движется со средней скоростью, в 10 раз превышающей начальную скорость пули, выпущенной из Калашникова.
Под катом про текущую ситуацию в космосе, несколько вариантов решения проблемы и краткое описание способов, о которых начинают поговаривать в научных кругах.
Аналог события, с которого начинается фильм 2013 года «Гравитация», произошел на самом деле в 2007
Статья написана по мотивам лекции заведующего лабораторией кафедры теоретической механики Руслана Пикалова из Самарского университета, которая прошла в Точке кипения при этом же вузе.
Что такое космический мусор?
Космический мусор — это объекты искусственного происхождения, которые находятся на орбите, но не представляют никакой практической значимости.
В основном это аппараты, которые закончили свое активное существование — вышли из строя в результате аварии или просто выработали свой ресурс:
— разгонные блоки верхних ступеней ракет-носителей;
— элементы конструкции ракетно-космической техники;
— детали и обломки, которые образовались вследствие аварий;
— потерянные элементы, например плитки термоизоляции;
частицы топлива, краски, обшивки.
По современному космическому законодательству страна, которая вывела объект в космос, после окончания срока его эксплуатации должна за собой убрать. Но пока это только теория. А на практике неограниченное распространение космического мусора может поставить под вопрос программу полетов.
Чем опасен космический мусор?
Первая проблема — это скорость.
Самый крупный искусственный объект на орбите Земли — МКС. Возьмем для расчетов ее орбиту — 390 км над поверхностью планеты. Мы знаем, что МКС делает один полный оборот вокруг Земли за 1,5 часа.
Отсюда легко рассчитать линейную скорость движения по орбите — 28 тыс. км/ч. Это в 10 раз быстрее, чем пуля патрона 7,62х39, вылетевшая из АК.
Представьте, что будет, если вам в голову прилетит пакет с мусором на такой скорости? И это не предельное значение, многие спутники летают значительно быстрее.
Вторая проблема — это количество космического мусора.
Ниже на картинке — результат моделирования с ресурса stuffin.space, который наглядно демонстрирует объекты искусственного происхождения, находящиеся на околоземной орбите: от 100 до 1000 км над поверхностью Земли. Почти все это — космический мусор. По каждому объекту есть информация.
Скриншот с сайта Stuff in Space. Зеленым выделена орбита разгонного блока «Фрегат» — он болтается там с 2011 года
Большая красная окружность — это популярная геостационарная орбита, где обычно размещаются телекоммуникационные спутники, которые для наблюдателя с земли всегда «висят» в одной точке.
Классификация мусора
Космический мусор классифицируют по размеру.
Малый космический мусор — это объекты меньше 1 см. По самым оптимистичным расчетам, таких объектов около 10 млн. Пессимистичные оценки — порядка 20 млн.
Эти миллионы частиц никак не отслеживаются с Земли. Их полет непредсказуем.
Представьте, что в ваш аппарат попадает такая «пуля». Вероятно, она пробьет его насквозь. Скорее всего, аппарат сохранит свою функциональность, но это серьезное повреждение, в результате которого может отказать часть бортовой электроники.
В начале июня космический мусор проделал дыру в манипуляторе Canadarm2, пристыкованном к МКС. К счастью, на его работоспособность это не повлияло
Вторая группа — средний космический мусор. Это объекты с диаметром наибольшего поперечного сечения от 1 до 10 см. И хотя их существенно меньше — порядка 500 тыс. единиц, — они намного опаснее. Столкновение любого спутника с таким объектом вызовет серьезные повреждения. Скорее всего, аппарат потеряет функциональность, вдобавок образуются мелкие обломки нового космического мусора.
Плюс в том, что средние объекты мы можем отслеживать. Если автоматизированная система предупреждения об опасных ситуациях в околоземном космическом пространстве (АСПОС ОКП) заметит, что какой-то объект летит навстречу МКС, то орбиту последней корректируют — станцию поднимают или опускают, чтобы избежать столкновения.
Кстати, в «Роскосмосе» за космическим мусором следят 36 телескопов разного диаметра, расположенные в десяти пунктах мониторинга в России, Армении и Бразилии.
Самая малочисленная и самая опасная группа объектов — это крупный космический мусор. К нему относится все, что имеет диаметр поперечного сечения больше 10 см. Таких объектов порядка 21 тыс. единиц. Это космические аппараты и их крупные обломки. Столкновение с таким объектом подобно аварии с автомобилем на скорости 28 тыс. км/час. От аппарата, участвующего в таком столкновении, не останется ничего. Более того, при разрушении образуется большое количество мелкого космического мусора, который будет двигаться по непредсказуемым траекториям.
Как быстро накапливается мусор?
На 2021 год на околоземных орбитах находится порядка 21 тыс. объектов размером больше 10 см. Из них около 4 тыс. — функционирующие космические аппараты.
Вот как растет их число с 1957 года:
На этом графике на линии «различных обломков» заметны два скачка, подписанные как FY-1c и «Космос-Иридиум», в 2007 и 2009 годах соответственно. Сейчас поясню, откуда они.
В 2007 году КНР испытала технологию перехвата ИСЗ, выстрелив противоспутниковой ракетой в первый из серии собственных аппаратов, «Фэнъюнь 1C». К тому моменту аппарат уже не функционировал и представлял собой космический мусор. Ракета его уничтожила, взорвав почти на 2,5 тыс. частей. Результат того столкновения представлен на слайде:
Объекты космического мусора, образовавшиеся в результате взрыва «Фэнъюнь 1C»
Больше ни один космический аппарат не задели. Но с парой спутников была потеряна связь, и многие предполагают, что они вышли из строя в результате столкновения с обломками «Фэнъюнь 1C».
Второй скачок произошел в 2009 году. Над территорией России рабочий на тот момент американский телекоммуникационный аппарат «Иридиум 33» столкнулся с нерабочим российским «Космосом 2251». О сближении устройств знали заранее, но «Космос» уже вышел из строя, а «Иридиум» не имел средств управления — поэтому предотвратить столкновение не смогли.
Это было первая известная авария двух искусственных объектов в космосе. В результате образовалось порядка 3 тыс. обломков. На рисунке — модель их распространения вокруг Земли:
Синим отражены траектории частиц осколков, которые, как нитки в клубке, опоясывают всю планету
Синдром Кесслера
Американский астроинженер Дональд Кесслер первым описал явление хаотичного нарастания числа объектов искусственного происхождения на орбите Земли. По его мнению, этот рост приведет к запуску цепной реакции, которая сделает преумножение космического мусора неконтролируемым.
Подобный эффект хорошо показан все в том же художественном фильме «Гравитация», когда одно столкновение запускает каскадный эффект. Сейчас объекты космического мусора находятся на орбите как мины замедленного действия. Рано или поздно любая их них может сдетонировать.
Решение проблемы космического мусора
Уже есть ряд предложений по борьбе с космическим мусором — от радикальных, вроде полного отказа от полетов в космос на несколько десятков лет в ожидании, пока околоземное пространство очистится само, до вполне реализуемых.
Для методов увода даже существует своя классификация:
Поговорим о каждой из групп.
Пассивные методы увода
Эта группа методов предполагает использование естественной среды — того, что есть вокруг нас, — без искусственных воздействий.
Солнечный парус
Солнечный парус — по аналогии с обычным парусом на корабле — собирает энергию солнца, чтобы затормозить объект. При торможении его орбита начинает понижаться, со временем переходя в орбиту схода. Так объект благополучно падает на Землю, сгорая в верхних слоях атмосферы.
Главный недостаток солнечного паруса — его размеры. Чтобы парус эффективно работал, его площадь должна быть соизмерима с небольшим футбольным полем. В условиях постоянного «обстрела» мелким космическим мусором на орбите будет проблематично развернуть такую структуру и сохранить ее работоспособность.
Кроме того, метод сложно использовать на аппаратах, которые уже запущены. Пока непонятно, как на них ставить солнечный парус, раскрывать и ориентировать так, чтобы получить нужный эффект.
Сопротивление атмосферы
Этот метод основан на том же эффекте паруса, но в атмосфере Земли.
На орбите 500 км еще заметно влияние атмосферы. Ее плотность мала, но частицы газов еще можно использовать для торможения. Для этого предлагают использовать либо надувной шар-баллон, либо специальную пену, которая расширяется в несколько сотен раз. В обоих случаях площадь поперечного сечения объекта увеличивается, он замедляется, и орбита понижается.
Пример использования шара-баллона для торможения спутника в атмосфере. По расчетам, для ускорения выведения с орбиты в 730 км аппарата Iridium массой 700 кг понадобится шар радиусом 17 м. Время сходя при этом сократится с 97 лет до 143 дней
Метод с пеной безопасен, потому что для ее нанесения достаточно подлететь к объекту космического мусора, не захватывая его. Однако область его применения ограничена. На высоте больше 1000 км над поверхностью Земли атмосферы уже практически нет, поэтому торможение будет слабым.
Электродинамическая тросовая система
Из курса школьной физики мы знаем, что Земля — это большой магнит с северным и южным полюсами и магнитным полем. Если в магнитном поле двигать проводник с током, возникнет сила Лоренца, которую можно использовать для торможения. Для этого с объекта космического мусора необходимо вертикально к Земле опустить трос и пустить по нему ток.
У этого метода нет ограничений по высоте орбиты: магнитное поле Земли достаточно протяженно. Но для его использования нужно как-то прикреплять токопроводящие тросы на уже запущенные объекты космического мусора, а также позиционировать их по направлению к Земле.
Эффективность пассивных методов увода
Сравним, сколько будет жить объект в космосе сам по себе и при воздействии на него с помощью вышеописанных методов.
Первая (самая высокая) кривая — график жизни космического аппарата в зависимости от высоты при условии, что мы ничего не делаем для его увода. Если на орбите 500 км аппарат будет жить 10–15 лет, то на 1000 км может беспрепятственно существовать более 1,5 тыс. лет.
Графики сравнения времени увода тел с орбиты естественным путем (синий), с использованием атмосферного тормоза площадью наибольшего сечения 30 м2 (сиреневый) и токопроводящим тросом (зеленый)
При использовании атмосферы для торможения аппарата на орбите до 1000 км 1,5 тыс. лет превращаются в 100 лет, что говорит о достаточно высокой эффективности метода.
С электродинамической тросовой системой 1,5 тыс. лет сокращаются до 1–2 лет, поэтому именно ее всерьез рассматривают как основной пассивный способ увода космического мусора с орбиты.
Отсюда вывод: чтобы не заниматься клинерской сваркой в космосе, все аппараты надо снабжать тросами на этапе проектирования.
Активные методы увода
Эти методы предполагают прямое и активное воздействие на объекты космического мусора.
Бесконтактные методы
Один из самых интересных методов этой группы — лазер.
Идея заключается в том, чтобы, нагревая поверхность мусорного объекта, добиться испарения вещества. При определенных условиях это создаст механический импульс и приведет к торможению и снижению орбиты космического мусора.
Один большой недостаток этого способа заключается в том, что, если разместить такую установку на Земле, ее работа будет слишком энергозатратной. Альтернативная идея — поставить установку на орбиту. Здесь будут сложности, как сориентировать аппарат, чтобы он всегда получал солнечную энергию, а лазер попадал на космический мусор. Но в принципе эти задачи решаемы.
Следующий метод — ионный поток.
Идея в том, чтобы использовать ионные двигатели. Если поставить два таких двигателя на аппарат-уборщик, он сможет одновременно «дуть» на мусорный объект, смещая его с орбиты, и поддерживать собственную орбиту уборщика.
Главный плюс ионных двигателей — в малых энергозатратах. На пяти килограммах топлива один двигатель будет работать в течение года. По космическим меркам это очень мало. Хотя тяги ионного двигателя не хватает, чтобы эффективно перемещать космические корабли, для работы с мусором ее оказалось достаточно.
Еще один интересный метод основан на электростатическом взаимодействии — силе Кулона.
Если мы зарядим (создадим электростатическое силовое поле) аппарат-уборщик и объект космического мусора, то, управляя одним, сможем менять орбиту второго. В случае зарядов разного знака мы будем тащить мусор за уборщиком, а при одинаковом знаке — сталкивать мусор с орбиты.
Самая новая и достаточно оригинальная идея — гравитационный уборщик.
Она состоит в том, чтобы создать большую массивную станцию, которая за счет массы от 100 тонн будет в своей сфере Хилла, как магнит, собирать на околоземных орбитах космический мусор. Каждый собранный объект будет увеличивать массу станции, увеличивая и ее сферу Хилла.
Схема перетаскивания мусора с помощью гравитационного уборщика на орбиту захоронения (высоту, где уже не летают космические аппараты)
Контактные методы
Вторая группа активных методов увода предполагает непосредственный контакт с мусором. Чтобы захватить мусор и сопроводить его либо до орбиты захоронения, либо до атмосферы, используется специальный космический аппарат.
Принципиально существует два подхода — с жесткой и гибкой связью между аппаратом-уборщиком и мусором. Оба вполне реалистичны, но у «жесткого» подхода есть существенный недостаток. Если мы попытаемся механическим манипулятором схватить массивный объект на большой скорости, то, скорее всего, просто оторвем манипулятор. Поэтому более жизнеспособной выглядит тросовая система.
С ее помощью мы можем захватить мусорный объект сетью, гарпуном или иным устройством (как на рыбалке), а потом тащить его за собой:
Методы жесткого и гибкого захвата на сегодняшний день наиболее отработаны, в том числе в ходе экспериментов на МКС, хотя для реального сбора мусора их пока не используют.
Не проработан и вопрос, что делать с мусором. Уводить мусор на орбиту захоронения — как прятать под ковер. Случайное столкновение объектов между собой или мусора с космическим телом может выбить неиспользуемые аппараты с орбиты, добавив нам проблем.
Да и сжигать все в атмосфере — не самая лучшая идея. Если объект крупный, осколки могут разлетаться и достигать земли в радиусе тысяч километров. Возможно, мусор следует перерабатывать прямо на орбите. Чем и как — пока непонятно. Но, может, возникнет какой-нибудь стартап в ближайшем будущем. Вон, нашелся же студент, который теперь убирает мусор в океане и реках. И спонсоры у него нашлись.
Кстати, на днях прозвучало еще одно любопытное мнение, что часть мусора на орбите надо обязательно оставить, поскольку он представляет собой прекрасные «машины времени». И когда технологии усовершенствуются, а космический туризм станет рутиной, можно будет открыть музей прямо на орбите.
Хотя лично я думаю, синдром Кесслера — более реалистичный сценарий (должна же я была добавить черного юмора в конце). Но другой планеты у меня нет, поэтому, надеюсь, это никогда не случится. Как сказал Куарон критикам, «„Гравитация“ — не документальный фильм, а фантастический». Пусть все так и остается.
Загрязнение космоса
Космос постепенно становится одной из частей деятельности человека. Околоземное пространство – динамичная и нестабильная система, которая от воздействия внешних факторов становится непредсказуемой. Одна из проблем – загрязнение космоса.
Откуда появляется космический мусор
Мусор в космосе отслеживается и регистрируется. Этим занимаются многие страны. США и Россия имеют наиболее полные данные, так как обе страны в 60-е XX века создали военную систему, которая предупреждала о ракетном нападении. В дальнейшем отделились организации, занимающиеся наблюдением за мусором.
Наблюдение за загрязнением космоса ведется 2 способами – радиолокационным, оптическим.
Существует космическое и антропогенное загрязнение.
Первый тип возникает непосредственно в околоземном пространстве. К нему относятся:
Что входит во второй список:
Существуют специальные каталоги, в которых причислен весь мусор размером более 10 см. Если спутники, их утерянные детали, ступени имеют вес от 150 кг до 7 тонн и их легче обнаружить, то осколки, детали менее 100 мм довольно трудно обнаружить и зарегистрировать.
Количество мусора в каталогах дается приблизительно, так как США и Россия часто маскируют свои спутники под мусор. Примерное количество целых устаревших спутников на околоземном пространстве – 1900 шт. Количество мелких деталей – 19000 шт.
Страны-рекордсмены по загрязнению космоса
До 2006 года неизменными рекордсменами являлись Российская Федерация Соединенные Штаты Америки. Затем присоединилась Поднебесная. В Китае проводился запуск противоспутниковой ракеты зимой 2006 года. После испытаний каталог пополнился на 2200 пунктов космического мусора.
Страны – источники загрязнения космоса:
С 1957 года человечеством отправлено «в полет» около 7000 тонн мусора.
Чем опасен космический мусор
По предварительным расчетам через 20-30 лет полностью засорится околоземная среда.
Мусор – серьезная проблема для околоземной орбиты. На МКС уже не один раз поднималась тревога по поводу пролетавших рядом огромных его скоплений.
Радиоактивное загрязнение космоса
Радиация в космосе – засорение околоземного пространства из-за вывода на орбиты ядерных реакторов, их разрушения там.
Для данной среды радиоактивное загрязнение не несет угрозы. Но неизбежно влияние на планетарную поверхность. Загрязнение несет угрозу экологии Земли. Последние годы характеризуются учащением выпада радионуклидов. Это происходит из-за разрушения реакторов.
Электромагнитное загрязнение космоса
Есть два вида электромагнитного излучения Земли – естественное и искусственное.
Что относится к естественному:
Источниками искусственного радиоизлучения называют:
Информация о данном типе не воспринимается всерьез людьми, так как воздействие нельзя увидеть или почувствовать. Но электромагнитное излучение при постоянном воздействии приводит к снижению иммунитета, сбоям в работе нервной системы, нарушению в работе сердечно-сосудистой и эндокринной систем.
Как бороться с космическим загрязнением
Сегодня не существует эффективных практических мер по очищению околоземного пространства от загрязнения. Поэтому международное сотрудничество приоритетно занимается развитием обеспечения безопасности полетов.
Какие есть направления:
Проблема загрязнения космоса требует скорейшего решения. Разрабатывают системы мусоросборки.
Ниже описаны последние разработки:
Космическое загрязнение – большая проблема человечества. Если не будут приняты меры по его снижению, то закончатся полеты на орбиту. Так остановится освоение космического пространства. Радиоактивное и электромагнитное излучение, мусор из космоса наносят урон Земле.
Что происходит с космическим мусором и чем опасно загрязнение для Земли
Загрязнение космоса — это стремительный процесс. Всего каких-то 100 лет назад человечество запустило на орбиту первый спутник, но уже сейчас в космическом пространстве летают тонны мусора, грозясь стать началом новой экологической катастрофы.
Что такое космический мусор
Космический мусор — это твёрдые отходы от деятельности человека в космосе. Люди засоряют не только землю, но и оставляют за собой внушительный мусорный след в космическом пространстве, которые в ближайшем будущем могут стать причиной серьёзной экологической катастрофы.
Среди мусора в космосе можно найти:
Количество мусора на орбите
По подсчётам учёных, сейчас в космосе находится около 128 миллионов кусков размером от 1 мм, 34 тысячи — размером от 10 сантиметров.
Мусор размером до 1 мм посчитать нельзя, однако даже самые благоприятные прогнозы говорят о триллионах. Уже сейчас из-за космических отходов из строя выходят дорогостоящие спутники.
Динамика роста космического мусора на околоземной орбите с течением времени.
По статистике, 95% всех наблюдаемых космических объектов — это мусор, созданный человеком.
Источники загрязнения космического пространства
Впервые учёные занялись вопросами загрязнения космоса в 1979 году. В США была запущена программа по исследованию отходов, которые оставляет человечество в космическом пространстве.
Исследование показало, что на ближайшей орбите Земли находятся такие объекты:
| Наименование | Процентное соотношение |
|---|---|
| Работающие спутники | 6% |
| Неработающие объекты | 22% |
| Разгонные блоки и ступени ракеты носителя | 17% |
| Частицы и обломки устройств, обшивки | 55% |
Отработавшие спутники
Срок действия спутников короткий — они отрабатывают 5-10 лет, после чего неизменно выходят из строя. Неработающая техника остаётся на орбите земли, тем самым засоряя космическое пространство.
По статистике, за 50 лет в космос было запущено 6,5 тысяч устройств. Около 3,5 тысяч остались в невесомости, постепенно загрязняя собой пространство вокруг.
Система спутников Starlink
Опасным источником загрязнений выступает система спутников Starlink. Компания SpaceX строит амбициозные планы по обеспечению доступа к высокоскоростному широкополосному интернету из любой точки мира.
Помимо стремительного увеличения количества мусора такой проект опасен и для местного «дорожного движения». Из-за большого количества устройств в космосе неизбежны аварии.
Частые столкновения приведут к появлению новых отходов — сломанных спутников, частиц обшивки и так далее.
Спутник вида Cubesat
Большую опасность для космической экологии составляют спутники типа Cubesat. Это небольшие и дешёвые в производстве устройства, которые используются для исследований космического пространства.
Из-за дешевизны они пользуются большой популярностью, в результате чего в будущем возможен переизбыток спутников в космосе.
Помимо этого они неуправляемы, что приводит к частым авариям, а также имеют очень короткий срок службы.
Космический проект Вестфорд
Глобальным источником загрязнения стал американский проект «Вестфорд», запущенный ещё в 60-х годах. Американские учёные попытались создать искусственную ионосферу, запустив в космос 480 миллионов тонких медных проволочек.
Амбициозный проект очень быстро провалился. Уже через несколько недель большинство иголок разлетелись. Часть из них вернулась на Землю. Другая присоединилась к космическому мусору и до сих пор летает на околоземной орбите.
Ракетные блоки
Свой «вклад» в загрязнение космического пространства делают и ступени ракеты носителя. Первая всегда возвращается на землю и падает в Тихий Океан, что тоже наносит свой вред экологии.
Отделение ракетного блока.
Вторая и третья ступень, а также разгонные блоки навсегда остаются в космосе. Со временем они взрываются на тысячи мелких осколков.
Другие источники
Помимо этого, в космосе летают и другие отходы.
Опасность космического мусора
Долгое время об опасности отходов в космосе не задумывались. Однако со временем мусорная проблема становилась все глобальнее.
Угроза столкновения для спутников
Самая очевидная угроза — это опасность для ракет и космических спутников, которые уже находятся на орбите. Поскольку в космическом пространстве нет силы трения, любое, даже самое малое тело, движется с очень большой скоростью.
Обшивка или мелкие частицы способны вывести из строя даже большую космическую ракету. Из-за этого скопления мусора критически опасны как для спутников, так и для космонавтов.
Сравнение выхода фрагментов в результате взрыва и столкновений.
Эффект «Синдром Кесслера»
В 70-х годах прошлого века учёный Дональд Кесслер спрогнозировал ещё одну проблему, которая рискует стать вполне реальной. В своей работе он описал так называемый «каскадный эффект».
Суть его теории в том, что однажды на космической орбите станет так много спутников, что их столкновение будет неизбежным. В результате однажды два устройства столкнутся.
Из-за аварии они разлетятся на мелкие кусочки. Образовавшийся таким образом мусор долетит до других спутников, разрушая уже их.
Объекты на орбите (NASA, 2019 год).
В результате в один день вся техника будет уничтожена, а космическое пространство покроется огромным количеством отходов.
Угроза для Земли и её обитателей
Не все люди задумываются о космических проблемах. Кажется, что космос — это очень далеко. Жителям Земли же ничего не грозит. Ведь так? На самом деле это большое заблуждение.
Во-первых, часть отходов содержат радиоактивные частицы. Со временем они возвращаются на Землю, нанося огромный урон природе и загрязняя Тихий Океан.
Во-вторых, проблема замусоренности космического пространства грозит перекрыть выход на орбиту навсегда. Человечество больше не сможет летать в космос и запускать спутники. Это уничтожит интернет, связь и телевиденье.
Поиск и наблюдение за мусором в космосе
Все большее количество стран начинают задумываться о загрязнении космоса. Во многих государствах ведутся наблюдения, позволяющие оценить масштаб проблемы и спрогнозировать её дальнейшее развитие.
В России (СССР)
Зона действия РЛС.
Сейчас СПРН, а также ряд «гражданских» спутников заняты в решении экологической проблемы. В России наблюдают за 15,8 тысячами объектов.
В США
Именно НАСА в своё время сделала шокирующее заявление: 30% всего мусора на орбите — следствие всего 10 операций из проведённых 5,5 тысяч.
В ЕKA
Отслеживанием отходов также занимается EKA — европейская организация. Они регулярно замеряют количество мусора на орбите и ведут собственную статистику «мусорных» объектов.
Способы разрешения проблемы космического мусора
Существует несколько способов того, как решить проблему отходов, количество которых растёт с сумасшедшей скоростью. Но ни один из внедрённых методов пока не способен обеспечить нужную эффективность.
Защитные лазеры
Пока что эта мера существует только в теории. Предполагается, что космические станции будут оборудованы специальными защитными лазерами. Они будут уничтожать мусор, который приблизится к установке.
Сейчас разработка такой системы ведётся в Роскосмосе.
Внедрение гарпунной системы
Методика также не внедрена, однако в 2019 году она была успешно испытана в Великобритании. Такой способ подходит для утилизации отработавших спутников. Они будут захватываться с помощью гарпуна и перемещаться в плотные слои атмосферы.
Принцип действия гарпунной системы.
После этого отработавшую технику можно легко утилизировать.
Использование воздушных шаров
GOLD System — ещё один амбициозный проект. Предполагается, что в атмосферу будет запущен большой воздушный шар из сверхпрочного материала. Он будет обволакивать мусор, снижая его аэродинамическое сопротивление.
Из-за этого отходы перестанут летать по орбите, упадут на Землю и сгорят в верхних слоях атмосферы.
К сожалению, последнее упоминание о проекте датируется 2010 годом.
Солнечные паруса
В разработке также находится устройство HybridSail. По задумке создателей, оно будет цеплять фрагменты мусора и уводить их с орбиты при помощи солнечного паруса. При этом система достаточно сложна в реализации.
Последние упоминания датируются 2015 годом, а новостей нет в течение длительного времени.
Вольфрамовый веник
Один из спорных проектов предложил учёный Гурудас Гангули из Америки. По его задумке, в атмосферу нужно запустить большое количество вольфрамовых частичек.
Они будут постепенно опускаться на Землю, параллельно захватывая с собой другой мусор.
Буксировка
Один из достаточно дорогих способов — использовать так называемые «буксиры-камикадзе». Они будут выталкивать космический мусор с околоземной орбиты при помощи собственной массы.
При этом сам буксир будет исчезать вместе с отходами.
Орбитальная переработка
Отдельные амбициозные проекты говорят о возможности переработки спутников и отходов непосредственно в космосе. Для этого планируется запустить мусороперерабатывающую станцию.
Однако никаких вариантов практической реализации пока предложено не было.
Фотоснимки из космоса
Вывод достаточно неутешительный — пока что в арсенале человечества нет ни одного рабочего способа избавления от космических отходов. При этом количество мусора на орбите только растёт.
Это подтверждают многочисленные фото мусора из космоса.
Известные случаи столкновения
Угроза вывода спутников из строя космическим мусором существует не только в теории. Уже сейчас в космическом пространстве происходят аварии, приводящие к новым загрязнениям и серьёзным финансовым потерям.
Самые известные случаи:
Историческое значение орбитального мусора
Некоторые учёные говорят о том, что часть космических отходов необходимо сохранить.
Считается, что в будущем они будут представлять интерес для исследователей, которые решат изучить технологии прошлого.
События, повысившие засорённость космоса
Ряд происшествий внесло огромный вклад в мусорную проблему, которая сделала вопрос загрязнения космоса наиболее острым.
Китайское испытание противоспутниковой ракеты в январе 2007 года
Самое большое количество отходов единовременно было сгенерировано после уничтожения спутника «Фэнъюнь». Китай испытал противоспутниковую ракету, таким образом уничтожив вышедшую из строя технику.
Схема распределения орбит фрагментов китайского спутника.
Тогда в космосе единовременно образовалось около 2,8 тысяч обломков.
Уничтожение США неисправного спутника
Несмотря на осуждение китайского правительства, США в 2008 году совершила ту же ошибку. Она уничтожила свой спутник USA-193, на борту которого, по слухам, находилось около 454 кг ядовитого топлива.
Доподлинно неизвестно, сколько мусора попало в атмосферу после такого поступка.
Столкновение спутников России и США
В 2009 году спутник Iridium Satellite LLC столкнулся с выведенным из строя российским «Космос-2251». Это событие стало первым столкновением двух искусственных тел на околоземной орбите.
Схема образования обломков после столкновения спутников «Космос-2251» и «Iridium 33».
В результате образовалось около 1,8 тысяч частиц мусора.
Интересные факты
Необычные и захватывающие факты о загрязнении космоса, про которые многие не знают:
Загрязнение космоса — глобальная проблема, и время для её решения уже было упущено.