Учёные Московского авиационного института работают над проектом, который в перспективе позволит подсчитать практически весь опасный космический мусор на околоземной орбите. Речь идёт о проекте по разработке методик оценки эффективности средств мониторинга некаталогизируемого космического мусора.
Космос с каждым годом становится всё более засорённым. По данным Управления по вопросам космического пространства ООН, в 2020 году человечество впервые вывело на орбиту более 1000 новых спутников за год — 1274. В 2022 году это число почти удвоилось, достигнув отметки 2474. При этом, согласно данным Space-Track, всего на орбите Земли летает свыше 30 тысяч каталогизированных объектов. Речь идёт не только о рабочих спутниках, но и о вышедших из строя, а также другом крупном космическом мусоре.
После выхода из эксплуатации спутники начинают представлять угрозу другим действующим аппаратам и Международной космической станции. Одна из проблем в том, что спутники становятся источником малоразмерного космического мусора, который пока что невозможно каталогизировать. Существуют разные методы борьбы с мусором — от специальных противоударных экранов до космических аппаратов для удаления объектов с орбиты. Но для того чтобы выбрать наиболее эффективные, необходимо понимать, сколько некаталогизируемого мусора летает на орбите.
— Существующие математические модели оценивают количество мусора с различием до 10-15 раз. При этом мусор можно отслеживать напрямую посредством наземных радиолокационных станций и космических спутников. Однако этих средств физически не хватает для этой задачи. Наша работа заключается в том, чтобы рассчитать, сколько и каких именно средств потребуется для мониторинга некаталогизируемого космического мусора, для применения этих данных в дальнейшем при проектировании космических систем, — рассказал автор проекта, доцент кафедры 604 «Системный анализ и управление» МАИ Игорь Усовик.
Сейчас таких комплексных методик не существует, подчеркнул инженер. В качестве средств мониторинга учёные МАИ рассматривают радиолокационные станции, телескопы и спутники, способные регистрировать наиболее опасные объекты — размером от 1 до 10 см, а также менее 1 см.
— Из-за высоких скоростей соударения объекты размером от 1 до 10 см несут риски для космических аппаратов вплоть до полного выхода из строя. Даже такой защищенный объект как МКС может быть пробит частицей диаметром более 1,3 см на скорости около 10 км/c. Объекты диаметром менее сантиметра по отдельности не в состоянии пробить МКС, потому что их кинетическая энергия мала. Зато их самих гораздо больше, из-за чего частота столкновений с ними существенно выше, они способны снизить функциональные возможности космических аппаратов и их подсистем, — отметил Игорь Усовик.
В 2023 году маёвская работа получила грантовую поддержку от Российского научного фонда в рамках Президентской программы исследовательских проектов.
Инженеры рассчитывают, что в дальнейшем их методики найдут применение в рамках перспективной системы Роскосмоса по контролю за пространством вокруг Земли «Млечный путь», создание федерального проекта которой в апреле одобрил президент России Владимир Путин.