Авария «Шэньчжоу-20»: как в 2025 году космический мусор впервые сорвал возвращение экипажа на Землю

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Статья | Наука и космос

Околоземное пространство долго воспринималось как бесконечный ресурс пространства, способный поглотить любое количество техники. В итоге, сейчас вокруг Земли обращается массив антропогенных объектов, плотность которого растет экспоненциально. Речь идет о более чем 130 миллионах мусорных фрагментов размером от долей миллиметра до нескольких метров.

Это не только выведенные из эксплуатации спутники, но и ступени ракет-носителей, разгонные блоки и миллионы осколков, образовавшихся в результате разрушения аппаратов. В 1978 году ученые NASA Дональд Кесслер и Бертон Кур-Пале сформулировали теорию, известную сегодня как «синдром Кесслера». Ее суть заключается в том, что при определенной плотности объектов вероятность столкновения становится статистически неизбежной. Каждое такое столкновение дробит крупные объекты на тысячи мелких, запуская цепную реакцию, которая может сделать ближний космос непригодным для использования. События 2025 года показали, что этот процесс уже начался.

Трещина на иллюминаторе Шэньчжоу-20, вольная интерпретация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3
Технический разбор инцидента с «Шэньчжоу-20»

5 ноября 2025 года экипаж корабля «Шэньчжоу-20», пристыкованного к национальной орбитальной станции, готовился к плановому возвращению на Землю. В ходе предстартовой диагностики систем была обнаружена неисправность: на иллюминаторе спускаемого аппарата зафиксировали трещины.

Баллистическая экспертиза подтвердила, что повреждение было вызвано ударом микроскопического фрагмента космического мусора. Несмотря на малые размеры объекта, на орбитальных скоростях (около 28 000 км/ч) кинетическая энергия удара оказывается очень большой. Даже частица диаметром менее миллиметра способна оставить кратер в многослойном стекле или пробить обшивку.

Для спускаемого аппарата подобное повреждение — это фактор риска. При входе в плотные слои атмосферы корабль подвергается экстремальным термическим и аэродинамическим нагрузкам. Плазма, возникающая вокруг корпуса, имеет температуру в несколько тысяч градусов. Любое нарушение целостности внешнего контура, даже в виде микротрещины, неизбежно приведет к разгерметизации, разрушению конструкции и летального исхода для экипажа.

Китайское национальное космическое управление (CNSA) приняло решение, не имеющее прецедентов в истории эксплуатации орбитальных станций. Поврежденный корабль «Шэньчжоу-20» был признан непригодным для пилотируемого спуска. Процедура возвращения экипажа была полностью пересмотрена.

Для обеспечения безопасности была изменена логистика запусков. 25 ноября к станции в беспилотном режиме стартовал грузовой корабль «Шэньчжоу-22» для доставки необходимых ресурсов. Экипаж аварийной миссии вернулся на Землю на борту следующего корабля — «Шэньчжоу-21». Вот так, мусор на орбите впервые заставил космическое агентство провести экстренную ротацию космических аппаратов.

Проблема отсутствия данных и контроля

Инцидент с «Шэньчжоу» показал главную проблему современной космонавтики: отсутствие полной картины происходящего на орбите.

Существующие глобальные системы слежения (как американская SSN, так и российская АСПОС ОКП) эффективно каталогизируют объекты размером более 10 сантиметров. Их орбиты известны, и операторы МКС или спутников могут совершать маневры уклонения. Однако фрагменты размером от 1 миллиметра до 10 сантиметров практически не отслеживаются радарами с Земли из-за малого эффективного сечения рассеяния. Их количество исчисляется миллионами, и их траектории неизвестны.

Именно такой невидимый объект повредил китайский корабль. Решение задержать спуск экипажа — единственно верный в условиях неопределенности. Инженеры не могли рассчитать риски, так как не обладали данными о плотности потока частиц в конкретном секторе.

Это указывает на необходимость изменений в принципах управления космическим движением. Требуется создание единой международной системы обмена данными, которая позволила бы обновлять информацию об орбитальной обстановке в реальном времени. Без этого уровень риска для любой пилотируемой миссии становится недопустимо высоким.

Факторы роста загрязнения

Ситуация усугубляется действиями операторов спутниковых систем. Выделяются два основных фактора, ускоряющих загрязнение орбиты в 2025 году.

Первый фактор — бесконтрольное развертывание мегасозвездий спутников связи. Компании и государства стремятся занять наиболее выгодные орбиты, запуская тысячи аппаратов. Помимо известных систем вроде Starlink и OneWeb, активную деятельность развернул Китай с проектами «Тысяча парусов» и Guowang. Проблема заключается не только в количестве спутников, но и в отсутствии координации между операторами. Зачастую владельцы группировок не делятся телеметрией, что делает невозможным точное прогнозирование опасных сближений.

Второй фактор — оставление на орбите крупных отработанных объектов. Ступени ракет-носителей, которые выводили спутники, часто остаются на орбите десятилетиями. Это массивные объекты массой в несколько тонн. При их столкновении с другим мусором количество осколков увеличивается сразу на тысячи единиц.

Анализ показывает, что если принудительно свести с орбиты всего 50 статистически наиболее опасных крупных объектов (в основном старых советских и американских ступеней ракет), риск образования нового мусора в низкоорбитальной области снизится на 30%. Технологии для этого существуют, но мировое сообщество игнорирует эту меру из-за ее высокой стоимости и отсутствия правовых механизмов принуждения. Поведение операторов подчиняется логике краткосрочной выгоды: дешевле оставить ступень на орбите, чем тратить топливо на ее безопасное затопление.

Химическое воздействие на атмосферу

Помимо угрозы физического столкновения, насыщенность орбиты создает экологические риски планетарного масштаба. Программа ООН по окружающей среде (UNEP) в своем докладе «Охрана космоса» акцентировала внимание на химическом аспекте проблемы.

За последние десять лет было запущено более 12 000 космических аппаратов. Интенсификация запусков и последующее сгорание отработавших спутников в атмосфере меняют химический состав стратосферы.

  1. Загрязнение при запусках. Работа ракетных двигателей на твердом и жидком топливе приводит к выбросу сажи, оксидов азота и хлора непосредственно в верхние слои атмосферы. Эти вещества могут сохраняться там годами, влияя на тепловой баланс планеты.
  2. Продукты сгорания спутников. При сходе с орбиты спутники сгорают, распыляя в ионосфере и стратосфере редкие металлы и композитные материалы (в частности, оксиды алюминия). Эти аэрозоли способны катализировать реакции разрушения озонового слоя и менять альбедо (отражательную способность) Земли.

Доклад ООН подчеркивает: космическая деятельность превратилась в фактор, влияющий на глобальный климат и экологию атмосферы.

Космический мусор, вольная интерпретация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3
Заключение

События 2025 года продемонстрировали исчерпание экстенсивной модели освоения космоса. Принцип «запустил и забыл» больше не работает. Техническая возможность выводить на орбиту тысячи объектов опередила способность человечества контролировать последствия этих действий.

Если не будут приняты жесткие международные нормы, включающие обязательное сведение отработанных ступеней, стандартизацию обмена данными и ограничение количества активных спутников, низкая околоземная орбита станет недоступной для безопасной эксплуатации. Повреждение корабля «Шэньчжоу-20» — это первая ласточка, тонко намекающая, что проблема перешла из плоскости вероятностных расчетов в плоскость инженерной реальности. Без внедрения механизмов «орбитальной гигиены» и ответственного управления трафиком человечество рискует потерять доступ к ближнему космосу на несколько поколений.

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Обзор зарядного устройства Baseus Super GaN Desktop Charger 100W: GaN-транзисторы, 93% КПД и независимые порты

На рынке зарядных устройств Baseus давно зарекомендовал себя как производитель качественной и доступной продукции. Модель Super GaN Desktop Charger 100W — это настольное зарядное с...

Обзор смартфона POCO X8 Pro — что скрывается за заявленными характеристиками

POCO X8 Pro — современный смартфон среднего класса. В этой статье я расскажу, как прогнал его через синтетические тесты, проводил анализ поведения под длительной нагрузкой, оценивал...

История компании Sony: от радиоприемников до виртуальной реальности

Если посмотреть на историю Sony, можно заметить одну странную вещь. Эта компания постоянно оказывалась в нужном месте в нужное время. Но не потому что ей везло. А потому что она сама создавала эти...

Сколько на самом деле можно загружать белья в стиральную машину и чем грозит перегруз

Когда мы покупаем стиральную машину, первое, на что мы смотрим, помимо цены, — это цифра на наклейке. 5, 6, 7 или 8 килограммов. Кажется, что всё просто: купил машину на...

✦ ИИ  Как у динозавров появился встроенный в тело «кондиционер»?

Когда мы представляем динозавров, в воображении часто возникают гигантские существа, бродящие под палящим солнцем древней Земли. Но возникает логичный вопрос: как они вообще выживали в таком...

✦ ИИ  Почему не стоит оставлять зарядку в розетке, когда телефон уже не подключен

У меня есть несколько знакомых, которые принципиально не вытаскивают зарядки из розеток. Говорят: «Зачем мне каждый раз нагибаться, если я все равно через пару часов снова поставлю телефон». У...