Космический мусор: угроза или ресурс?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Когда мы смотрим на звёзды, трудно представить, что вокруг Земли вращается огромное количество объектов, созданных человеком. Отработанные спутники, обломки ракет, маленькие болтики и панели — всё это формирует орбитальный мусор, который создаёт потенциальную опасность для новых космических миссий.

Иллюстрация разрушения орбитального спутника на несколько частей
Иллюстрация разрушения орбитального спутника на несколько частей
Автор: ESA Источник: en.wikipedia.org

Как много мусора?

По данным Европейского космического агентства (ESA), вокруг Земли вращается более 34 000 объектов размером более 10 см, ещё миллионы имеют размеры от 1 до 10 см. Даже относительно маленькая частица движется с большой скоростью — до 7-8 км/с, что достаточно, чтобы повредить спутник или Международную космическую станцию.

Чтобы снизить риск, за безопасностью спутников следят наземные радары и телескопы, которые фиксируют объекты на различных орбитах и рассчитывают их траектории. При угрозе сближения спутники могут выполнить манёвр уклонения, а конструкция аппарата включает экраны и щитки для защиты от мелких обломков.

Компьютерная модель космического орбитального мусора по состоянию на 2005 год
Компьютерная модель космического орбитального мусора по состоянию на 2005 год
Автор: NASA

История проблемы

Первые спутники были запущены в 1957 году. С тех пор человечество активно использует орбитальное пространство: спутники связи, навигации и научные аппараты.

Со временем количество мусора росло, а столкновения создавали новые обломки. Примером служит инцидент 2009 года, когда российский спутник Космос-2251 столкнулся с американским Iridium-33, породив сотни новых фрагментов.

Учёные называют это явление «эффектом Кесслера»: одно столкновение может вызвать цепную реакцию, увеличивая плотность мусора на орбите и сделать её непригодной для дальнейшего практического использования.

Космический мусор, появившийся через 50 минут после столкновения спутников в 2009 году.
Космический мусор, появившийся через 50 минут после столкновения спутников в 2009 году.
Автор: Rlandmann Источник: ru.wikipedia.org

Почему это опасно

Космический мусор делает запуски дороже и опаснее, увеличивает риски повреждения оборудования и ограничивает возможности для будущих миссий к Луне и Марсу. Даже небольшая частица может пробить корпус спутника, повредить панели солнечных батарей или сенсоры, что приведёт к выходу аппарата из строя.

Можно ли использовать мусор?

Несмотря на опасность, которую обломки представляют для действующих спутников космический мусор всё чаще рассматривается как ресурс будущего и основа для циркулярной экономики в космосе. Это концепции, которая стремится перейти от нынешней модели «взять-сделать-выбросить» к модели «создать-использовать-переработать», делая космическую деятельность самодостаточной и устойчивой.

Передовые концепции предлагают превратить отработанные аппараты в ценные строительные материалы и даже топливо, устраняя необходимость в дорогостоящем запуске сырья с Земли:

  • Переработка и Извлечение Металлов: Старые спутники богаты алюминием, титаном и редкоземельными элементами. Разрабатываются проекты, как «Space JANITOR», цель которых — создание орбитальных «перерабатывающих заводов», где обломки будут разбираться, плавиться с помощью солнечных концентраторов и использоваться для 3D-печати новых компонентов или ремонта других аппаратов.
  • Использование как Источника Энергии: Учёные предлагают концепцию «Мусорного двигателя» (Debris Engine), который может использовать ионизированные металлические частицы захваченных обломков в качестве пропеллента (вещества, которое используется в ракетных и реактивных двигателях для создания тяги) для электростатических двигателей, решая тем самым две задачи: генерацию тяги и очистку орбиты.

Также сушествуют концепции по «уборке» космического мусора:

  • Активное Удаление: Проекты вроде RemoveDEBRIS уже успешно протестировали технологии захвата с помощью сетей, гарпунов и лазерных дальномеров. Гарпун, например, может закрепиться в обломке, чтобы либо направить его к атмосфере для сгорания, либо зафиксировать для последующей переработки.
  • Коммерческие Миссии: В 2026 году Европейское космическое агентство (ESA) планирует запуск миссии «ClearSpace-1». Эта миссия станет первой попыткой коммерческого удаления мусора, нацеленной на захват и сведение с орбиты верхнего сегмента ракеты VESPA. Она должна продемонстрировать техническую и экономическую жизнеспособность орбитальной уборки.
Эксперементальный аппарат RemoveDEBRIS для удаления космического мусора
Эксперементальный аппарат RemoveDEBRIS для удаления космического мусора
Автор: NASA Источник: en.wikipedia.org

Будущее орбитального хозяйства

Чтобы безопасно использовать околоземное пространство, необходимо:

  • Международное сотрудничество и стандарты для проектирования спутников.
  • Новые технологии захвата и удаления мусора.
  • Планирование траектории спутников и удаление их с орбиты после окончания службы.

Если эти меры будут соблюдаться, орбита Земли может стать безопасным и управляемым пространством для будущих технологий, а космический мусор — скорее ресурсом, чем проблемой.

Изображение в превью:
Автор: ИИ Gemini
Источник: gemini.google.com

1 комментарий

vladsad
Человек НЕ РАЗУМНЫЙ — вот тот самый мусор, и судя по всему, планета от него избавиться раз и навсегда.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Советский винтаж в Великобритании и Италии: почему зарубежные ценители до сих пор охотятся за Selena B-210

Переносной транзисторный радиоприёмник Selena B-210 выпускался Минским производственно-техническим объединением «Горизонт» (Минским радиозаводом) начиная с 1975-1976 годов. Данное устройство...

Стальной каркас над Манхэттеном: как строили Empire State Building

Весной 1930 года на Пятой авеню почти не было места для огромной стройки. Участок бывшего отеля Waldorf-Astoria был зажат улицами, вокруг шёл обычный манхэттенский трафик, а подрядчики собирались...

✦ ИИ  Что происходит, когда сервер нейросети перестаёт отвечать посреди запроса

Нейросеть начала писать ответ, вывела несколько предложений и внезапно остановилась. Иногда появляется сообщение об ошибке, иногда текст просто обрывается, а в некоторых случаях приложение...

Почему в квантовой физике все случайно: как устроено правило Борна и можно ли его доказать

В основе современной квантовой физики лежат два совершенно разных закона, которые описывают поведение микромира в зависимости от того, наблюдаем мы за ним или нет.Первый закон — это...

«Спидола» ПМП-60: приемник, который спас завод и стал легендой

В конце 1950-х годов Рижский электротехнический завод ВЭФ столкнулся с проблемой, знакомой многим советским предприятиям: ламповая радиоаппаратура перестала пользоваться спросом и затоварила...