КОСМИЧЕСКИЙ МУСОР Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

УДК 502

КОСМИЧЕСКИЙ МУСОР

П. А. Есина, Е. В. Богачёва Научный руководитель - Е. Н. Бельская

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газеты «Красноярский рабочий», 31 E-mail: polina_alex13@mail.ru, liza.bogacheva.01@bk.ru

Рассмотрена актуальная проблема загрязнения орбитального пространства земли. Проведен анализ причин возникновения и масштабов загрязнения, рассмотрены предлагаемые методы удаления космического мусора.

Ключевые слова: околоземная свалка, загрязнения, столкновения, события фрагментации.

SPACE DEBRIS

P. A. Esina, E. B. Bogacheva Scientific supervisor - E. N. Belskaya

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: polina_alex13@mail.ru, liza.bogacheva.01@bk.ru

The paper considers the actual problem of contamination of the earth's orbital space. An analysis of the causes and extent of pollution was conducted, and the proposed methods for removing space debris were considered

Keywords: near-earth landfill, pollution, collisions, fragmentation events.

История покорения космоса — самый яркий пример торжества человеческого разума над непокорной материей в кратчайший срок. С того момента, как созданный руками человека объект впервые преодолел земное притяжение и развил достаточную скорость, чтобы выйти на орбиту Земли, прошло всего лишь чуть более пятидесяти лет — ничто по меркам истории! Сегодня же космические корабли не только «бороздят просторы», успешно маневрируя в условиях минимальной гравитации, но и доставляют на земную орбиту грузы, космонавтов и космических туристов. Более того — продолжительность полёта в космос ныне может составлять сколь угодно длительное время [1].

Одной из главных проблем, с которой столкнулось человечество при освоении ближнего космоса, является накопление на околоземной орбите вышедших из строя аппаратов и их обломков. Такие объекты получили название космического мусора. Сейчас накопление этих обломков на геостационарной орбите угрожает дальнейшему освоению человечеством ближнего космического пространства [2].

Околоземная свалка. За время освоения космоса вокруг Земли накопились тысячи тонн мусора, включая фрагменты ракет, около 3500 неработающих спутников и примерно 750 000 более мелких фрагментов. Уже сейчас эти фрагменты представляют угрозу для орбитальных станций, ведь из-за больших скоростей даже маленькие обломки могут нанести значительный ущерб [3].

На деле еще ни одна страна в мире не начала всерьез бороться с проблемой орбитального мусора [4]. Конечно, на данный момент проходят множество научных конференций, проводят различные эксперименты на искусственных моделях мусора, однако из-за больших финансовых затрат, тема утилизации мусора остается на стадии разработки.

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2020. Том 2

Первый мусор на околоземных орбитах появился с началом космической эры в 50-х годах XX столетия, когда на орбиту были доставлены первые спутники. Дальнейшее покорение ближнего космоса неизменно увеличивало количество мусора на околоземных орбитах. Главными «загрязнителями» земных орбит являются основные космические державы: на Россию (СССР), США и Китай приходится более 90% всего мусора в ближнем космосе, причём доля каждой страны примерно одинакова [2].

Масштабы загрязнения. Рост мусора на данный момент времени происходит с геометрической прогрессией. Эта тенденция идет наравне с увеличением числа стран, выходящих в космос, из-за чего орбитальные столкновения стали обычным делом в последние годы [4]. Рано или поздно интенсивное заселение орбиты должно было привести к «коммунальным проблемам», еще в 1978 году сотрудники NASA Дональд Кесслер и Бертон Кур-Палэ пришли к выводу, что в скором будущем столкновения между вышедшими из строя спутниками начнут происходить так часто, что количество обломков будет расти экспоненциально (даже если в этот момент космические запуски прекратятся вообще) и в конечном счете вокруг Земли сформируется кольцо из обломков космических аппаратов, похожее на кольцо Сатурна.

Столкновения. В 1978 году Дональд Кесслер, глядя на стремительно увеличивающееся количество космических аппаратов на орбите, предположил, что в какой-то момент спутников на орбите станет так много, что начнут случаться неконтролируемые столкновения, которые приведут к эффекту домино. За счет огромных скоростей спутники на орбите при столкновении образуют огромное количество осколков, разлетающихся в разные стороны. При этом часть этих осколков может найти себе следующую «жертву» и... дальше, дальше, дальше [5]. В 2009 году на орбите случилось столкновение, главным действующим лицом которого стал «Космос-2251» и рабочий американский спутник Iridium-33. Результатом такой встречи стали примерно 600 осколков размером более пяти сантиметров и несколько тысяч более мелких.

Главным источником мелких фрагментов на орбите сегодня являются не столкновения спутников друг с другом, а так называемые «события фрагментации», разрушение аппаратов по различным внутренним причинам. Взрывы аппаратов на орбите являются источником около 47 процентов общего количества объектов космического мусора. Аппараты взрываются в основном из-за перегрева остатков топлива в баках[5].

Роль противоспутникового оружия. Число космических держав растет. Каждая заинтересована в лидерстве, в случае войны первый удар придется по космосу. В связи с этим ведутся разработки противоспутникового оружия. 2007 год эксперимент проводит Китай. 2008 год Америка. 2019 Индия. В результате этих экспериментов многократно увеличивается количество мусора, некоторые частицы которого настолько малы, что за ними невозможно следить. Но они несут не меньшую угрозу для действующих аппаратов [4].

Ближайшее будущее. На рисунке точками отображены все известные и отслеживаемые спутники и обломки. По подсчетам ученых через 10 лет орбита уже может стать недоступной для действующих спутников и станций. Им окажется невозможным выжить в этом плотном потоке. Кроме того, что мы можем лишиться спутников связи и навигации, мы еще и не сможем покинуть Землю, потому что она окажется накрыта колпаком из космических отходов [6].

Методы удаления космического мусора. Специалисты предлагают различные методы борьбы с космическим мусором. Большая часть способов сегодня находится в стадии разработки [2-6]: огромные металлические сети-улавливатели; буксир, вывозящий обломки станций, спутников; солнечный парус для выведения объектов с орбиты; воздушные шары, обволакивающие мусор, для ускорения возвращения отработанных спутников на Землю; воздействие лазером для смены траектории полета мусора; распыление вольфрамовой пыли по контуру орбиты, что предупредит прохождение мусорных фрагментов к поверхности Земли; создание антимусорного модуля, суть которого заключается в том, что после завершения работы любого спутника аппарат уводится с орбиты и сгорает в атмосфере и т.п.

Компьютерная модель распределения космических объектов в космосе, согласно описанию NASA 95 % из них являются мусором [5]

На сегодняшний день космический мусор приносит реальную угрозу, и забота о его сборе является крайне важной. Однако, регулярное выведение приспособлений в космос для сборки мусора является дорогостоящим процессом, что влечет за собой новые проблемы. Ключевым способом борьбы с этой проблемой является предотвращение распространения (выработка привычки разведчика, который не оставляет после себя никаких следов) [6].

Если мы хотим позаботиться о будущем, необходимо прислушаться к словам Мориба Джаха адъюнкт - профессора аэрокосмической техники: «Вместо того, чтобы думать о собственности на некоторую окружающую среду с точки зрения осуществления прав, подумайте об этом с точки зрения опекунства, управления и взаимного уважения». Несмотря на наше отношение к космическому пространству, как к бесконечному полю для экспериментов, необходимо помнить, что область вокруг нашей планеты весьма ограниченная. Поэтому, чтобы в ближайшем будущем мы не остались без спутниковой связи и инфраструктуры безопасности, без дальнейших космических исследований, необходимо охранять околоземное пространство, просвещать общественность и директивные органы по вопросам космической устойчивости.

Библиографические ссылки

1. История покорения космоса. [Электронный ресурс]. URL:https://asteropa.ru/istoriya-pokoreniya-kosmosa(flaTa обращения: 29.04.2019).

2. Космический мусор: проблемы и пути решения. [Электронный ресурс]. URL:https://theecology.net/interesnoe/kosmicheskiy-musor-problemyi-i-puti-resheniy(flaTa обращения: 29.04.2019).

3.Космические дворники. [Электронный ресурс]. URL: https://zen.yandex.ru/media/ kot_ychonai/kosmicheskie-dvorniki-5d9b21aa2beb4900adf5d01f(flaTa обращения: 29.04.2019).

4.Космический мусор. [Электронный ресурс]. URL:https://www.youtube.com/watch?v= ROX9ePpyf3c(flaTa обращения: 27.04.2019).

5. Космический мусор: вокруг земли летают тысячи опасных объектов.[Электронный ресурс]. URL: https://iz.ru/852256/mikhail-kotov/kosmicheskii-musor-vokrug-zemli-letaiut-tysiachi -opasnykh-obektov (дата обращения: 29.04.2019).

6. Космический мусор. [Электронный ресурс]. URL:https://hi--news-ru.turbopages.org/s/hi-news.ru/tag/kosmicheskij-musor(flaTa обращения: 27.04.2019).

© Есина П. А., Богачева Е. В., 2020