Проблема на орбите

Полвека назад Замбийская монахиня Мэри Джукунда спросила у заместителя директора по научным вопросам Космического центра Маршалла НАСА Эрнста Штулинґера, как он может предлагать тратить миллиарды долларов на космические полеты, когда на планете голодают дети

И сегодня ответ Штулинґера все еще может обосновать огромные средства, затраченные на освоение космоса.

«Отнюдь не случайно, что мы начинаем замечать те огромные задачи, которые ждут нас, в то время, когда молодая космическая эра дает нам возможность впервые взглянуть на нашу собственную планету», - ответил он тогда.

С начала космической эры мы запустили в космос более 5000 спутников и кораблей - и это вылилось в невероятное нагрузки и загрязнения нашей орбиты

«Хотя, к счастью, космическая эра не только держит перед нами зеркало, в котором мы можем увидеть самих себя, но и предоставляет нам технологии, задачи, мотивацию и даже оптимизм, чтобы уверенно атаковать эти проблемы», - сказал господин Штулинґер.

В последующие годы, развитие космической инфраструктуры поддерживал наши новые и старые попытки справиться с глобальными проблемами голода, неграмотности, бедности, стихийных бедствий, энергетической безопасности и изменений климата.

Мы действительно сумели использовать то самое «зеркало» Штулинґера, чтобы взглянуть в глаза крупнейшим проблемам современного общества.

Однако, к сожалению, мы же привнесли в космическое среду всю тяжесть нашей растущей зависимости от спутников и уверенности, что «космос большой».

С начала космической эры мы запустили в космос более 5000 спутников и кораблей - и это вылилось в невероятное нагрузки и загрязнения нашей орбиты.

Сегодня американская Сеть космических наблюдений фиксирует десятки тысяч объектов размером более теннисного мяча, летающие у нас над головами. В общем существуют подозрения, что на орбите сейчас летает более 100 млн объектов, превышающих 1 мм.

Из-за огромной орбитальной скорости (17000 метров в секунду) каждый из этих кусочков несет с собой потенциальную угрозу повредить или разрушить спутники, от которых мы так зависим.

Пожалуй, наиболее заметные симптомы этой проблемы - это регулярные маневры, которые осуществляет Международная космическая станция, чтобы избежать столкновений, и все частая тревожная необходимость ее жителей прятаться в укрытии, когда какой-то обломок замечают слишком поздно.

Системы МКС, обеспечивающих жизнедеятельность станции, также становятся причиной ее исключительной уязвимости к ударам космического мусора: модуль находится в вакууме под давлением, может сдуться как воздушный шарик, если его что-то пробьет. Недавнее так называемое «красное приближения» (когда кусок мусора приближается настолько близко, что несет угрозу космической станции) с фрагментом российского спутника, произошло в прошлом месяце, стало еще одной демонстрацией все большей опасности космического мусора.

Благодаря фильму «Гравитация» с Сандрой Буллок мы смогли наконец оценить ту тревогу, которую чувствуют космонавты на борту МКС каждый раз, когда происходит такое «красное приближения».В то же время, хотя такие случаи и бывают, космическая станция находится на высоте, где количество космического мусора относительно мала. Выше на орбите объемы космического мусора значительно больше, однако там летают только роботизированные аппараты. Такие спутники критически важны для изучения и понимания нашей планеты. Однако в последнее время из-за их избыток существует большой шанс, что количество космического мусора будет расти, как снежный ком.Это означает, что еще больше мусора возникать из-за столкновения одних его кусков с другими.На самом деле мы уже можем наблюдать первые тревожные свидетельство: в феврале 2009 года два относительно малые спутники столкнулись над Сибирью, распавшись на более 2000 фрагментов, которые до сих пор витают по орбите и регулярно пролетают рядом с другими аппаратами. Однако явление столкновения и накопления космического мусора - не совсем то, что мы видели в «Гравитации».

В космологии оно называется «синдромом Кесслера» - по имени ученого НАСА Дона Кесслера, обнаружил и исследовал этот процесс в 1978 году, доказав, что такой сценарий развития событий - хоть его часто преувеличивают - вполне реальный.

Опасения за бесконтрольного роста космического мусора и угроза потерять ключевые спутники заставили ученых искать пути очистки орбиты от обломков если мы сможем убрать самые куски мусора, возможно, нам удастся избежать «синдрома Кесслера».

Это непростая задача, которая требует новых технологий, потенциально - новые законы и, что критически важно - финансирование.

Европейское космическое агентство пока играет здесь главную роль, разрабатывая миссию под названием «e.Deorbit», целью которой станет забрать из космоса старый большой европейский спутник.

Миссия очень амбициозная: для нее уже создали ряд технологий, в частности специальный гарпун, который разработали британские инженеры из компании Airbus.

Здесь тоже существуют свои риски, однако в случае успеха миссия покажет миру, что техническое решение проблемы космического мусора существует, несмотря на то, что политические, юридические и финансовые ее аспекты все еще нуждаются обсуждений.

На фоне роста проблемы космического мусора в сфере освоения и использования космоса происходит ренессанс. Там, где раньше доминировали правительства и космические агентства, с их массивными, многомиллиардными спутниками, позиции начинает занимать промышленность.

Небольшие компании и стартапы демонстрируют, как малые бюджеты не всегда означают малые амбиции. Например, Planet Labs из Сан-Франциско, использует так называемые «кубсаты», или «спутники-кубы», чтобы делать снимки нашей планеты. Их аппараты меньше ручной чемоданы, однако умеют делать и отправлять снимки Земли высокого разрешения для множества целей.

И пока другие компании, включая SpaceX и OneWeb планируют запускать целые созвездия малых и дешевых спутников, в космических агентствах опасаются долгосрочных последствий повсеместной и быстрой коммерциализации космоса.

В частности ученых беспокоит, что увеличение количества спутников на орбите существенно увеличит необходимость выполнять маневры во избежание столкновений и ускорит наступление «синдрома Кесслера».

Технический советник Всемирного фонда безопасности Брайан Виден назвал проблему космического мусора «суперлихою». Как пояснил он, такие проблемы особенно трудно решить, ведь время на это сбегает, нет поддержки со стороны центральной власти, а те, кто хотят их решить, обычно сами создают новые проблемы. В конце концов, их решение остается на ответственности будущих поколений.

По словам эксперта, важным первым шагом в таких случаях является расширение круга людей, поддерживающих меры по сокращению рисков.

И действительно, есть признаки, что и старые, и новые игроки космического поля понимают необходимость уменьшить негативное влияние их деятельности в космосе и ограничить последствия для других пользователей орбитального пространства.

Космическая эра дала нам глобальные решения некоторых самых больших проблем современности, написал Эрнст Штулинґер в письме к Мари Джукунди. Однако она также и показала нам, что дальнейшая пренебрежение к космическому пространству безусловно повлияет на нашу способность и в дальнейшем находить решения, которые будут иметь последствия для миллионов людей.