За прошедшие годы различные космические агентства мира запустили в космос бесчисленное количество космических аппаратов. Спутники, марсоходы, шаттлы и тому подобное. Но чего многие из нас не понимают, так это того, что эти транспортные средства часто сбрасывают множество деталей и секций, когда они совершают свое восхождение в космос, и это становится огромной проблемой.
Но почему именно это происходит? Прежде чем понять, какую угрозу представляет космический мусор, важно понять, что это такое на самом деле.
Что такое космический мусор?
Космический мусор может быть множеством разных вещей. Выброшенные спутники составляют большую часть космического мусора вокруг Земли, а также обломки аэрокосмических аппаратов, выброшенные во время их спуска.
Эти куски космического мусора могут сильно различаться по размеру. Некоторые куски мусора имеют размер менее 10 сантиметров, размером с осколки металла. Но большую часть мусора все же составляют заброшенные спутники.
Космический мусор существует уже много десятилетий, и с каждым годом на орбиту Земли добавляется все больше. В настоящее время вокруг Земли вращается около 500 000 кусков космического мусора, а еще 100 000 кусков настолько малы, что их невозможно отследить. И это число только увеличивается со временем. Итак, в чем здесь настоящая проблема?
Почему космический мусор - проблема?
Космический мусор содержит множество различных проблем для нас здесь, на Земле. Больше всего беспокоит возможность возникновения цепной реакции (известной как синдром Кесслера). Поскольку обломки, летящие на низкой околоземной орбите (ближе к Земле), имеют скорость около 11 000 км / ч, это делает даже небольшие объекты невероятно опасными.
Если небольшой объект, скажем, который может поместиться в вашей руке, ударится о спутник на низкой скорости околоземной орбиты, спутник будет уничтожен. Это уже происходит по несколько раз в год, создавая дополнительную проблему для ученых и инженеров. Производство спутников обходится в миллионы долларов, а запуск на орбиту Земли - в десятки миллионов долларов. Запуск спутников, которым необходимо выйти на более высокую орбиту, обходится еще дороже. Поэтому, когда крошечный кусочек мусора уничтожает целый спутник, огромное количество времени и денег уходит на ветер.
Если эта проблема продолжит усугубляться с добавлением все большего и большего количества космического мусора, может начаться необратимая цепная реакция. В этой цепочке объекты уничтожаются на более мелкие кусочки, которые затем сталкиваются с другими объектами и уничтожают их.
Это приведет к тому, что миллиарды более мелких обломков создадут непроницаемую сферу вокруг Земли, что сделает невозможным проникновение людей. Хотя в этой сфере мусора могут быть места, риск столкновения такого мусора с движущимся кораблем на скорости 11000 км/ч будет невероятно высоким, что сделает каждую миссию опасной.
С людьми, запертыми в созданной ими тюрьме, любые мечты о полете на Марс и за его пределы станут практически невозможными. Звучит довольно удручающе, не так ли? Что ж, возможно, есть несколько способов избежать этого катастрофического события.
Как можно удалить космический мусор?
Учитывая, что в настоящее время на орбите находится бесчисленное количество космического мусора, потребуется много-много времени, чтобы удалить его весь. Однако на самом деле не все это нужно удалять, чтобы избежать цепной реакции столкновения. Но, безусловно, значительную часть все же необходимо убрать. Итак, как это можно сделать?
Есть несколько способов удалить космический мусор с орбиты Земли, причем некоторые из них более научно-фантастические, чем другие.
Первый из них известен как сход с орбиты. Ретроградное сжигание двигательной тяги может быть использовано для смещения обломков с орбиты Земли, которые могут быть созданы с помощью небольших ракетных двигателей. Ретроградное сжигание двигательной установки может выполняться с помощью специальных малых ракетных двигателей или, путем сжигания излишка бортового топлива с помощью существующих ракет.
Второй метод удаления космического мусора включает объекты, известные как космические очистители. Они выпускаются в виде больших пенопластовых шариков или тормозной фольги, которые затем могут сталкиваться с другими, более мелкими обломками. Затем лазер, расположенный на Земле, может быть использован для того, чтобы столкнуть эти объекты с орбиты. Однако это не совсем лучший метод, который можно было предложить.
Использование космических очистителей и наземных лазеров будет представлять угрозу для других работающих на орбите Земли аппаратов, таких как спутники GPS. Ученые и инженеры также до сих пор не усовершенствовали технологию, необходимую для производства и использования этих лазеров, поэтому этот метод все еще находится в области научной фантастики.
Японское агентство аэрокосмических исследований также предложило другой метод удаления космического мусора, который будет включать использование электродинамического троса. Эта привязь представляет собой очень длинный провод, который можно развернуть от привязанного спутника. Затем эти тросы будут использовать электрический ток для снижения скорости космического мусора. У этого мусора больше не будет импульса, необходимого для того, чтобы оставаться на орбите, из-за чего он упадет на Землю и сгорит в атмосфере.
Хотя эти методы звучат многообещающе, удаление космического мусора пока идет не очень хорошо. Ключевой проблемой, с которой сталкиваются ученые и инженеры, являются различные методы, необходимые для удаления мусора разного размера. Удаление мусора размером с яблоко потребует совершенно другого процесса, чем удаление выброшенного спутника. Следовательно, для эффективного удаления космического мусора, вероятно, потребуется несколько методов.
Запуск схемы полного вывоза мусора тоже будет не из дешевых. Разработка и запуск аэрокосмических аппаратов на орбиту уже обходится в сотни миллионов, а иногда и миллиарды долларов, а запуск оборудования для удаления мусора будет столь же дорогостоящим. Вдобавок к этому есть опасения, что техника по удалению мусора может использоваться как противоспутниковое оружие, что может стать огромной проблемой на Земле в политическом и технологическом плане.
Короче говоря, разработать и внедрить успешную схему вывоза мусора будет непросто, учитывая, сколько затрат и рисков сопряжено с этим. Но правительства во всем мире все еще работают над поиском жизнеспособного и реалистичного решения.
Урок того, как мы относимся к доступным нам пространствам
Учитывая, насколько невообразимо большое космическое пространство, легко понять, почему человечество начало рассматривать его как легкую свалку. Но постоянное использование земной орбиты в качестве свалки уже вызывает серьезную озабоченность.
Вы можете подумать, что эта история слишком похожа на историю о том, как люди относятся к планете, и вы не ошибетесь. Мы можем только надеяться, что человечество начнет рассматривать окружающие нас пространства как священные, а не одноразовые.
