Через сорок лет освоение космоса может прекратиться

По под­сче­там спе­циа­ли­стов кос­ми­че­ской от­рас­ли, сей­час на ор­би­тах на­хо­дит­ся 21 тыс. круп­ных фраг­мен­тов кос­ми­че­ско­го му­со­ра диа­мет­ром более 10 см и 500 тыс. диа­мет­ром до 10 см. Это не толь­ко ап­па­ра­ты, от­слу­жив­шие свой срок и при­шед­шие в не­год­ность, но и их фраг­мен­ты, оскол­ки, ко­то­рые об­ра­зу­ют­ся в про­цес­се со­уда­ре­ния.

Хо­тя мно­гие об­лом­ки не­ве­ли­ки, из-за ги­гант­ской ско­ро­сти дви­же­ния - бо­лее 28 тыс. км/ч - да­же фраг­мен­ты раз­ме­ром око­ло 1 см мо­гут пред­став­лять угро­зу для ко­раб­лей и спут­ни­ков, на­хо­дя­щих­ся на око­ло­зем­ной ор­би­те. Хай­нер Клин­крад, ру­ко­во­ди­тель Бюро по кос­ми­че­ско­му му­со­ру при Ев­ро­пей­ском кос­ми­че­ском агент­стве (ЕКА), говорит: ес­ли в кос­ми­че­ский ап­па­рат вре­жет­ся алю­ми­ние­вый ша­рик диа­мет­ром все­го 1 см, по­след­ствия бу­дут та­ки­ми же, как ес­ли бы в не­го вре­зал­ся лег­ко­вой ав­то­мо­биль сред­не­го клас­са, дви­жу­щий­ся со ско­ро­стью 50 км в час. А де­ся­ти­сан­ти­мет­ро­вый объ­ект раз­не­сет спут­ник в кло­чья. Се­рьез­ную про­бле­му пред­став­ля­ет кос­ми­че­ский му­сор для МКС: стан­ции по­сто­ян­но при­хо­дит­ся от не­го уво­ра­чи­вать­ся, кор­рек­ти­руя ор­би­ту. Но по­лу­ча­ет­ся это да­ле­ко не все­гда. На­при­мер, в июле 2014 г. оско­лок по­вре­дил ра­ди­а­тор си­сте­мы охла­жде­ния на сек­ции P4 аме­ри­кан­ско­го сег­мен­та МКС.

По­ми­мо то­го что кос­ми­че­ский му­сор пред­став­ля­ет опас­ность для по­ко­ри­те­лей космоса, он так­же не­безопа­сен для жи­те­лей Зем­ли. До­ста­точ­но вспом­нить па­де­ние с ор­би­ты кос­ми­че­ской стан­ции Skylab на тер­ри­то­рию Ав­стра­лии. К сча­стью, то­гда обо­шлось без че­ло­ве­че­ских жертв. А в сен­тяб­ре 2011 г. от­слу­жив­ший свое аме­ри­кан­ский ме­тео­ро­ло­ги­че­ский спут­ник UARS раз­ме­ром с ав­то­бус по­нес­ся к Зем­ле и дер­жал в стра­хе мил­ли­о­ны лю­дей, по­ка его об­лом­ки не рух­ну­ли в Ти­хий оке­ан. Осо­бую же опас­ность пред­став­ля­ет та раз­но­вид­ность кос­ми­че­ско­го му­со­ра, ко­то­рая со­дер­жит ра­дио­ак­тив­ные ма­те­ри­а­лы. Имен­но та­ким был со­вет­ский спут­ник "Кос­мос-594", упав­ший в 1978 г. на се­ве­ре Ка­на­ды.

Спе­циа­ли­сты го­во­рят, что ес­ли объе­мы кос­ми­че­ско­го му­со­ра до­стиг­нут кри­ти­че­ской точ­ки, а это, по про­гно­зам, мо­жет про­изой­ти уже к 2055 г., то даль­ней­шее исследование кос­мо­са ста­нет не­ре­аль­ным. Кос­ми­че­ский му­сор мо­жет "раз­мно­жать­ся" ла­ви­но­об­раз­но, в ре­зуль­та­те по­сто­ян­ных столк­но­ве­ний объ­ек­тов их ста­но­вит­ся все боль­ше. Это яв­ле­ние на­зы­ва­ют эф­фек­том Кес­сле­ра по име­ни уче­но­го NASA До­наль­да Кес­сле­ра, ко­то­рый пер­вым его опи­сал.

Для то­го что­бы как-то кон­т­ро­ли­ро­вать си­ту­а­цию, на­ла­жи­ва­ют­ся си­сте­мы кон­т­ро­ля над пе­ре­ме­ще­ни­ем кос­ми­че­ско­го му­со­ра. По­ка он осу­ществ­ля­ет­ся Служ­бой наблю­де­ния за кос­ми­че­ски­ми объ­ек­та­ми США Space Surveillance Network. По­сколь­ку аме­ри­кан­цы де­лят­ся ин­фор­ма­ци­ей край­не не­охот­но, Ев­ро­па при­ня­ла ре­ше­ние со­здать к 2019 г. соб­ствен­ную си­сте­му кон­т­ро­ля. В фи­нан­си­ро­ва­нии про­ек­та при­ня­ли уча­стие 14 стран ЕС, в част­но­сти, в пе­ри­од с 2013 по 2016 гг. на раз­ви­тие си­сте­мы вы­де­ле­но по­ряд­ка 100 млн ев­ро. Обо­ру­до­ва­ние ев­ро­пей­ской стан­ции Space Situ­a­tional Awareness бу­дет ре­ги­стри­ро­вать на око­ло­зем­ной ор­би­те объ­ек­ты раз­ме­ром бо­лее 10 см, а на гео­ста­ци­о­нар­ной ор­би­те, то есть на вы­со­те 35 786 км, - бо­лее 1 м.

Од­на­ко од­ним от­сле­жи­ва­ни­ем пе­ре­ме­ще­ний му­со­ра про­бле­му не ре­шить, нуж­ны дей­ствен­ные тех­но­ло­гии очист­ки кос­мо­са. Од­ну из них пред­ло­жи­ли швей­цар­ские спе­циа­ли­сты из Цен­тра кос­ми­че­ской ин­же­не­рии Фе­де­раль­ной по­ли­тех­ни­че­ской шко­лы Ло­зан­ны. В рам­ках про­ек­та Clean Space One сто­и­мо­стью $11 млн бу­дет со­здан од­но­имен­ный ап­па­рат для очист­ки кос­ми­че­ско­го про­стран­ства. Пер­вой его мис­си­ей, за­пла­ни­ро­ван­ной на 2018 г., ста­нет лик­ви­да­ция от­ра­бо­тав­ше­го свой срок, но до сих пор пребываю­ще­го на ор­би­те швей­цар­ско­го спут­ни­ка SwissCube. По­сле то­го как Clean Space One пой­ма­ет его в свои се­ти, оба ап­па­ра­та сго­рят в ат­мо­сфе­ре Зем­ли. Но эта тех­но­ло­гия слиш­ком за­трат­ная. Ведь для каж­до­го но­во­го объ­ек­та, под­ле­жа­ще­го лик­ви­да­ции, при­дет­ся из­го­тав­ли­вать но­во­го "убор­щи­ка". В бу­ду­щем уче­ные пла­ни­ру­ют со­здать мно­го­ра­зо­вые спут­ни­ки для очист­ки кос­ми­че­ско­го про­стран­ства.

По сло­вам воз­гла­вив­ше­го раз­ра­бот­ки Фоль­ке­ра Гас­са из Швей­цар­ско­го кос­ми­че­ско­го цен­тра при Фе­де­раль­ной по­ли­тех­ни­че­ской шко­ле Ло­зан­ны, для за­хва­та кос­ми­че­ско­го му­со­ра Clean Space One осна­сти­ли раз­во­ра­чи­ваю­щей­ся и сво­ра­чи­ваю­щей­ся се­тью, обес­пе­чи­ваю­щей мак­си­мум воз­мож­но­стей для ма­нев­ри­ро­ва­ния. Раз­ра­бот­ка си­стем за­хо­да на по­сад­ку и за­хва­та Clean Space One уже про­шла ста­дию про­то­ти­па, и груп­па ис­сле­до­ва­те­лей на­де­ет­ся вско­ре со­здать пер­вые ин­же­нер­ные об­раз­цы.

Ин­но­ва­ция спе­циа­ли­стов Фе­де­раль­ной по­ли­тех­ни­че­ской шко­лы Ло­зан­ны, безуслов­но, ин­те­рес­на, но она вряд ли ре­шит про­бле­му за­со­ре­ния ор­би­ты на гло­баль­ном уров­не. Швей­цар­цы со­би­ра­ют­ся лик­ви­ди­ро­вать лишь свои "от­бро­сы".

Но в этом на­прав­ле­нии ра­бо­та­ют и уче­ные дру­гих стран. На­при­мер, фи­зи­ки из Ис­па­нии пред­ла­га­ют уда­лять кос­ми­че­ский му­сор с по­мо­щью ион­ной пуш­ки, уста­нов­лен­ной на спут­ни­ке-убор­щи­ке. Спе­циа­ли­сты япон­ско­го Агент­ства кос­ми­че­ских ис­сле­до­ва­ний (Japan Aerospace Exploration Agency, JAXA) раз­ра­бо­та­ли элек­тро­ди­на­ми­че­ский трал-сет­ку дли­ной 300 м и ши­ри­ной 30 см из тон­чай­ших алю­ми­ние­вых и сталь­ных ни­тей. Спут­ник с тра­лом на­пра­вит му­сор в сто­ро­ну Зем­ли, где он сго­рит, вой­дя в плот­ные слои ат­мо­сфе­ры. Ес­ли раз­ра­бо­тан­ная япон­ца­ми тех­но­ло­гия ока­жет­ся ра­бо­то­спо­соб­ной и все экс­пе­ри­мен­ты прой­дут успеш­но, ра­бо­чий ва­ри­ант устрой­ства мо­гут за­пу­стить в 2017 г.

Спе­циа­ли­сты Ев­ро­пей­ско­го кос­ми­че­ско­го агент­ства раз­ра­бо­та­ли тех­но­ло­гию, по­хо­жую на швей­цар­скую: они счи­та­ют, что му­сор мож­но со­би­рать с по­мо­щью снаб­жен­ных сетями спе­циа­ли­зи­ро­ван­ных кос­ми­че­ских ап­па­ра­тов. В ап­ре­ле это­го го­да ЕКА про­ве­ло ряд успеш­ных ис­пы­та­ний раз­ных се­тей, ко­то­рые вы­стре­ли­ва­лись по це­ли при по­мо­щи сжа­то­го воз­ду­ха.

Весь­ма мно­го­обе­щаю­щий ва­ри­ант убор­ки кос­мо­са пред­ло­жи­ли прак­тич­ные нем­цы. Про­из­во­ди­тель спут­ни­ков Astrium и Гер­ман­ский центр авиа­ции и кос­мо­нав­ти­ки ра­бо­та­ют над со­зда­ни­ем ком­би­ни­ро­ван­ной си­сте­мы лик­ви­да­ции му­со­ра и ре­мон­та. Пред­по­ла­га­ет­ся, что вы­шед­шие из строя спут­ни­ки бу­дут за­хва­ты­вать­ся ма­ни­пу­ля­то­ром, а за­тем ли­бо ре­мон­ти­ро­вать­ся, ли­бо уни­что­жать­ся с по­мо­щью си­сте­мы кон­т­ро­ли­ру­е­мо­го па­де­ния в ат­мо­сфе­ру. Этот про­ект, об­щая сто­и­мость ко­то­ро­го составляет
180 млн ев­ро, парт­не­ры со­би­ра­ют­ся за­пу­стить уже в 2018-м.

Сре­ди пер­спек­тив­ных идей так­же тех­но­ло­гия, раз­ра­бо­тан­ная спе­циа­ли­ста­ми NASA. Они пред­ла­га­ют рас­стре­ли­вать ла­зер­ным лу­чом с Зем­ли мел­кие кос­ми­че­ские об­лом­ки. Ко­неч­но, про­ве­де­ние по­доб­ных ме­ро­при­я­тий тре­бу­ет гло­баль­ных тех­ни­че­ских ин­но­ва­ций и ма­те­ри­аль­ных за­трат. Луч­шим ре­ше­ни­ем про­бле­мы, по мне­нию спе­циа­ли­стов NASA, ста­ло бы пред­ва­ри­тель­ное осна­ще­ние всех спут­ни­ков спе­ци­аль­ным обо­ру­до­ва­ни­ем, бла­го­да­ря ко­то­ро­му по­сле за­вер­ше­ния сро­ка ра­бо­ты они бы кон­т­ро­ли­ру­е­мо сго­ра­ли в ат­мо­сфе­ре или же ав­то­ма­ти­че­ски вы­во­ди­лись на очень вы­со­кую "ор­би­ту-клад­би­ще".

Опубликовано в еженедельнике "Деловая столица" от 20 июля 2015 г. (№ 29/739)