Угроза 5: космический мусор
Уровень опасности: средний
Вероятность: 100%
Возможные последствия: вывод из строя космических аппаратов, в том числе пилотируемых, полное прекращение космических запусков
Вероятные сроки наступления: пик проблем — 2030−2060 годы
Меры противодействия: увеличение срока работоспособности космических аппаратов, пассивация топлива в отработанных ступенях ракет, уменьшение количества конструкционного мусора, совершенствование защиты кораблей, в перспективе — очистка околоземного пространства
10 февраля 2009 года над северной Сибирью столкнулись два спутника — Iridium 33, принадлежавший американскому оператору спутниковой связи, и российский военный «Космос-2251». К моменту этого космического ДТП Iridium 33 был вполне себе действующим космическим аппаратом, а вот «Космос» официально считался мусором, так как был выведен из строя еще в 1995 году.
Лидия Васильевна Рыхлова, доктор физико-математических наук, заведующая отделом космической астрометрии ИНАСАН, объясняет: «За всю историю освоения космоса на орбиту было запущено около 6000 аппаратов, и значительная часть этих спутников, а также обломки ракетных ступеней уже внесли свой вклад в замусоривание околоземной орбиты. Особую проблему представляли ракетные ступени: и наши ‘Протоны', и американские ‘Дельты', и французские ‘Арианы', оказавшись на орбите, взрывались, разогретые лучами Солнца. Остатки топлива в баках воспламенялись и разносили конструкцию на сотни и тысячи фрагментов, которые хаотично и с огромными скоростями разлетались в разные стороны. С течением времени вдоль орбиты разрушенного носителя возникало целое облако из обломков, и его уже можно было наблюдать с Земли».
«На МКС теперь одна из самых главных задач — увернуть ее от летающих обломков, — объясняет Лидия Рыхлова. — Только в прошлом году было произведено около 70 маневров. Правда, на низких орбитах обломков хоть и много, но там они имеют возможность в скором времени попасть в атмосферу и сгореть. Выше 2000−3000 км обломки живут очень долго — около 10 000−20 000 лет. Обломки, находящиеся в районе геостационарной орбиты, практически существуют вечно».
В 1991 году американский исследователь Дональд Кесслер опубликовал работу, в которой предложил несколько сценариев развития ситуации с космическим мусором. В худшем варианте картина выглядела бы так: насыщение обломками околоземного пространства достигнет такой стадии, когда фактически начнется цепная реакция (каскадные столкновения). Обломки будут сталкиваться друг с другом, частицы, образовавшиеся в результате их столкновений, станут разлетаться в разные стороны, сталкиваясь вновь. В итоге количество обломков будет возрастать, даже если все запуски прекратятся, тем более что эти запуски станут практически невозможными из-за высокого риска потери аппарата и добавления к уже существующему мусору нового.
Происхождение обломков связано не только с издержками космических запусков, но и с сознательной разрушительной деятельностью. В 60-х годах прошлого века, когда космос очень серьезно рассматривался как поле грядущих битв, проводились эксперименты, в ходе которых один спутник направлялся на другой с целью уничтожения аппарата. Такими опытами занимались как американские, так советские исследователи. Все эти краш-тесты проходили на небольших высотах, и обломки от них большей частью уже давно сгорели в атмосфере. Однако насыщение околоземного пространства обломками со временем привлекло внимание международной общественности. В 1993 году проблеме был посвящен доклад генсека ООН, а в 1999 году Комитет ООН по использованию космического пространства в мирных целях обнародовал руководящие принципы по предупреждению образования космического мусора.
Можно ли убрать мусор с орбит? Пока реальность такого варианта не многим больше, чем вероятность искусственного отклонения орбиты астероида. Идей много — вроде связывания мусора аэро-гелем или намораживания на нем льда с целью увеличить массу обломков и ускорить их схождение к плотным слоям атмосферы. Технически это вполне возможно, однако слишком накладно экономически.
Гораздо более реалистичны и уже находят применение меры по недопущению образования нового мусора. Среди них — пассивация ракетных ступеней (то есть дренирование или сжигание остатков топлива, пока оно не стало причиной взрыва). Другие меры предусматривают увеличение срока службы космических аппаратов как минимум до десяти лет (чтобы избежать лишних запусков), уменьшение количества конструкционного мусора (отбрасываемых заглушек, крышек объективов и прочей подобной мелочи).