В современном мире учёные всё чаще обращают внимание на проблемы, связанные с космическим мусором. Недавнее исследование, проведённое Университетом Британской Колумбии (UBC), выявило тревожную статистику: ежегодно существует 26% вероятность того, что космический мусор от ракет вновь войдёт в атмосферу и пройдёт через оживлённую зону полётов.
Хотя вероятность прямого столкновения обломков с воздушным судном крайне мала, исследование подчёркивает, что потенциал неконтролируемого космического мусора для нарушения полётов и создания дополнительных расходов для авиакомпаний и пассажиров вполне реален.
Случаи, когда космический мусор нарушает воздушное движение, далеко не редкость. В 2022 году повторный вход в атмосферу 20-тонного фрагмента ракеты вынудил испанские и французские авиационные власти закрыть части своего воздушного пространства.
Учитывая рост числа запусков ракет и увеличение количества полётов, исследователи UBC призывают политиков принять меры. Первый автор исследования, докторант междисциплинарных исследований UBC Юэн Райт, отметил: «Недавний взрыв SpaceX Starship вскоре после запуска продемонстрировал проблемы, связанные с необходимостью внезапного закрытия воздушного пространства. Власти установили запретную зону для самолётов, многим из которых пришлось развернуться или изменить маршрут полёта. И это была ситуация, когда у нас была информация о том, где, вероятно, упадут обломки ракеты, чего нельзя сказать о неконтролируемых обломках, входящих в атмосферу с орбиты».
Исследователи использовали данные о количестве самолётов в самый загруженный день 2023 года и сопоставили их с вероятностью повторного входа частей ракет над различными уровнями воздушного движения, рассчитанной на основе данных за десятилетие. Денвер, штат Колорадо, имел наибольшую плотность воздушного движения в тот день – примерно один самолёт на каждые 18 км².
Используя это значение как пиковое, учёные рассчитали вероятность повторного входа космического мусора в атмосферу над различными порогами плотности воздушного движения. Когда они рассмотрели регионы, имеющие 10% или более от пиковой плотности воздушного движения – например, тип активности, наблюдаемый в воздушном пространстве над Ванкувером-Сиэтлом – обнаружили 26-процентную вероятность в год повторного входа космического мусора в такое воздушное пространство.
«Примечательно, что воздушное пространство над Южной Европой, которое было закрыто в 2022 году, составляет всего 5% от пикового значения. По всему миру существует 75-процентная вероятность повторного входа в такие регионы каждый год», – добавил Райт.
В 2024 году было осуществлено 258 успешных запусков ракет и зафиксировано рекордное количество – 120 неконтролируемых повторных входов ракетных обломков в атмосферу, при этом более 2300 ракетных корпусов всё ещё находятся на орбите. Ожидается, что количество авиапассажиров увеличится почти на 7% в 2025 году, согласно данным Международной ассоциации воздушного транспорта.
Исследователи также рассчитали ежегодную вероятность столкновения космического мусора с самолётом – она составляет 1 к 430 000.
Когда космический мусор входит в оживлённое воздушное пространство, авиационные власти либо рискуют и позволяют полётам продолжаться, либо принимают меры, изменяя маршруты полётов или закрывая воздушное пространство.
«Но почему власти вообще должны принимать такие решения? Неконтролируемые повторные входы ракетных корпусов – это выбор конструкции, а не необходимость. Космическая индустрия фактически экспортирует свой риск авиакомпаниям и пассажирам», – заявил соавтор исследования доктор Аарон Боли, доцент кафедры физики и астрономии.
Вместо этого отрасль могла бы использовать ракеты, спроектированные для контролируемого возвращения в атмосферу после использования, безопасно падая в океан, но это решение требует коллективных международных действий, – считает соавтор исследования доктор Майкл Байерс, профессор политологии UBC.
Исследование UBC подчёркивает необходимость мер по решению проблемы космического мусора. С ростом космической активности и увеличением числа полётов риски, связанные с неконтролируемым повторным входом космических обломков в атмосферу, будут только возрастать.