Луч в мусорном царстве: Орбиту очистит лазер
В наши дни проблема орбитального мусора — бездействующих аппаратов, верхних ступеней ракет-носителей, их фрагментов и прочей «мелочи» — встает перед космическими державами все острее (читайте: «Обломки недавнего прошлого»).
Но еще в 1978 г. известный астрофизик Дональд Кесслер (Donald Kessler) впервые забил тревогу, подчеркивая тот факт, что появление объектов космического мусора идет быстрее, чем их схождение с орбиты. Рано или поздно Земля будет окружена плотным «мусорным поясом»: по предсказанию ученого, после того, как плотность обломков космического мусора достигнет определенной величины, столкновение между парой из них неминуемо запустит каскад следующих столкновений — и нарастание числа обломков. Околоземная орбита станет просто непригодной для использования, как говорит гипотетический (и трагический) сценарий «синдрома Кесслера».
Существует мнение, что синдром Кесслера — уже реальность. И началось все пару лет назад, в январе 2009 г., когда столкнулись наш и американский аппараты «Космос-2251» и Iridium 33. Проведенное вскоре испытание Китаем спутникового оружия (читайте: «Поле битвы — космос») также резко увеличило число обломков на орбите примерно той же высоты — около 800 км. Сегодня здесь находится, скажем, европейский аппарат Envisat, который постоянно испытывает опасность столкновения с фрагментами мусора. Причем, по оценке специалистов, не более 60% из этих фрагментов связаны со столкновением «Космоса» и «Иридия» или с китайскими испытаниями.
Увы. Несмотря на то, что проблема касается всех, мало кто совершает реальные действия для ее устранения. Обычно ограничиваются смещением оказавшегося в опасности спутника на пока еще безопасную траекторию — это дешево и просто. Это типичная трагедия «ничейной земли», которую все бесплатно могут использовать, но за состояние которой никто не отвечает — вскоре она приходит в полную негодность.
Довольно простой и остроумный способ решения проблемы предложил американский ученый Джеймс Мейсон (James Mason) с коллегами. По их мнению, для этого не понадобится запуска дорогостоящих спутников-«мусорщиков» и другие масштабные проекты. Достаточно подсветить обломки по очереди лучом расположенного на Земле лазера. Необязательно мощно, достаточно чуть затормозить движение фрагмента, чтобы тот намного быстрее сошел с орбиты и сгорел в атмосфере.
Сама по себе идея не абсолютно нова. Впервые она прозвучала еще в 1990-х, но тогда проект «завернули» еще на самых ранних стадиях. Из политических соображений: подобная лазерная установка совершенно определенно может быть использована и для военных целей, в качестве противоспутникового оружия, что вряд ли понравится другим космическим державам.
В этом смысле проекту Мейсона это не грозит: предлагаемая им система слишком маломощна, чтобы имелась возможность ее боевого применения. Лазерный луч будет сфокусирован на избранном обломке мусора час или даже два каждый день, пока тот пролетает над соответствующим участком земной поверхности. Тогда, по расчетам ученых, достаточно мощности 5 КВт, а за сутки лазер сможет «обрабатывать» порядка 10-ти объектов, понемногу очищая замусоренные высоты. Скорость появления мусора на орбите уже не будет превышать скорость его удаления. Синдром Кесслера нам не грозит — если только космические державы договорятся о реализации проекта. По расчетам Мейсона, прототип устройства обойдется всего в 1 млн долларов. Совсем немного для ведущих наций мира.
Читайте о некоторых самых странных объектах космического мусора — куске самолета братьев Райт, потира для причастия и так далее — «Бюро находок».
По публикации MIT Technology Review / physics arXiv blog