Валентин Уваров – заместитель председателя Экспертного совета по совершенствованию законодательного регулирования космической отрасли, Комитета Совета Федерации по экономической политике, сооснователь проекта «Доверенное лицо трех стран» (Three Country Trusted Broker – TCTB).
Как работает данный комплекс? На каких орбитах и высотах он может отслеживать космический мусор и его движение?
Оптико-электронный комплекс обнаружения и измерения параметров движения космического мусора (ОЭК ОКМ) позволяет обнаруживать объекты на различных орбитах на высотах от 120 км до 40 тыс. км. Система включает три типа телескопов различного назначения. Эти оптические приборы в комплексе образуют три модуля. Это модуль обнаружения высокоорбитальных космических объектов (ВОКО) на орбитах до 40 тысяч километров, модуль обнаружения низкоорбитальных космических объектов (НОКО) на высоте от 500 до 3500 километров и, соответственно, еще один модуль для обнаружения НОКО на орбитах от 120 до 500 километров. Все эти модули позволяют по солнечному блеску способны обнаружить космические объекты и элементы космического мусора, имеющие блеск до 18-й звездной величины.
Чтобы было понятно – для звезд, которые можно легко увидеть в бинокль, звёздная величина равняется 7–8, небольшой телескоп позволяет различить звезды 10–11 величины, а звездные величины для самых тусклых звезд составляют порядка 21.
Как с помощью него сократить угрозы, связанные с загрязнением космоса?
С помощью подобных систем мы можем отслеживать движение как действующих космических аппаратов, так и объектов, которые обычно называют космическим мусором (space debris). До настоящего времени нет определения космического мусора, которое было бы зафиксировано в юридически обязывающем международном документе. Существуют различные экспертные взгляды на то, что мы подразумеваем под этим понятием, и мне ближе то, которое дает директор Института астрономии РАН Борис Шустов: «Под космическим мусором (КМ) обычно подразумевают все неиспользуемые искусственные объекты, в основном в околоземном космическом пространстве (ОКП). К ним относятся вышедшие из строя спутники, отработавшие ступени ракет, а также фрагменты, образующиеся при их распаде и столкновениях».
С помощью российской станции, установленной в Хартебистхуке, на территории Центра управления полетами Южно-Африканского национального космического агентства SANSA, мы можем решать часть задач по отслеживанию тех объектов, о которых упомянул выше. Приблизиться к тому, чтобы комплексно и максимально полно парировать угрозы по столкновению действующих аппаратов между собой и с объектами космического мусора, можно будет с созданием международной системы по обеспечению «космической ситуационной осведомленности» (space situational awareness – SSA). Почему приблизиться? Создавая системы «космической ситуационной осведомленности» или же, как еще называют «космического наблюдения и слежение за объектами» (Space Surveillance and Tracking – SST), – вы же видите и здесь понятийная чересполосица – эти угрозы, о которых вы спрашиваете, не решить. Потому что помимо создания систем отслеживания космических объектов или предупреждения об опасных ситуациях надо создавать систему «кооперативного активного удаления космического мусора» (cooperative active debris removal – CADR). Если кому-то будет интересно, можете познакомиться с этой концепцией здесь: https://expert.ekiosk.pro/924589.
В настоящее время на орбитах вокруг Земли находится более 100 миллионов фрагментов мусора и число продолжает расти. Есть ли смысл в подобных установках, если они не сокращают их количество?
Давайте сначала разберемся с этими «фрагментами мусора». Околоземным пространством (ОКП) называется пространство, ограниченное сферой, радиус которой равен среднему расстоянию от Земли до Луны (380 тыс. км). Что касается «низкой околоземной орбиты» (НОО), то это космическое пространство вокруг Земли — от 100 до 2000 км над поверхностью нашей планеты. На всех высотах в ОКП находятся 130 млн объектов размером 0,1–1 см, и, попади такой кусочек мусора в космический аппарат, это может вызвать серьезное повреждение. Двадцать миллионов таких «горошин» находятся на низкой околоземной орбите на высотах до 2000 км.
Количество же объектов размером 1–10 см на всех высотах составляет 900 тыс., а на НОО — 500 тыс., каждый из которых может нанести серьезное повреждение космическому аппарату или уничтожить его. Для наглядности можно привести следующее сравнение. Допустим, небольшой кусок космического мусора размером с теннисный мяч встречает на своем пути запущенную Маском Tesla Roadster, то в результате летящий по своим делам автомобиль получит не вмятину или сквозную дыру, а будет полностью разрушен.
Наконец, каждый из объектов крупнее 10 см (всего 34 тыс. объектов, из которых 23 тыс. находятся на НОО) при столкновении гарантированно уничтожит космический аппарат.
Весь этот космический мусор стал результатом более чем 5000 пусков ракет, которыми с начала космической эры было выведено на орбиту почти десятки тысяч аппаратов различного назначения. Из этого количества примерно 8000 продолжают летать, и к ним добавляется все больше новых, прежде всего за счет развертывания низкоорбитальных группировок, таких как OneWeb и Starlink.
Смысл в установке, о которой мы говорим, есть, но необходим комплексный подход, и международное сотрудничество — чему пример и эта станция в ЮАР. Применительно к космическому мусору я бы еще привел русскую пословицу «Чтобы с врагами биться, надо всем сплотиться». Хотя как я писал в одном из комментариев: https://globalaffairs.ru/articles/kosmicheskij-chistilshhik/, есть еще американский подход, который когда-то озвучил первый президент США Джордж Вашингтон: «Лучше быть одному, чем в дурной компании». Народный фольклор лучше всего раскрывает сущность нации.
Какие задачи способен решить комплекс, какие результаты на данный момент уже имеются?
Имеет значение размер зеркала, так, например, у американского телескопа SST (Space Surveillance Telescope – SST) диаметр зеркала — 3,5 метра, и с его помощью теоретически можно наблюдать объекты размером в 1 см. Для оптических телескопов неважно, где находится объект. Главное, чтобы поток отражённого света был достаточен для регистрации при использовании конкретных объектива и фотоприёмного устройства. Облачность на Земле и освещенность объекта в космосе — естественные ограничители для такого рода оборудования. Необходимы различные комплексы наблюдения. Для низкой околоземной орбиты основным средством мониторинга являются радиолокаторы, а не оптико-электронные станции. С проблемой космического мусора на высоких орбитах «все не так плохо», а основной космический траффик растет именно на околоземной орбите, где также находятся несколько наиболее крупных и опасных объектов космического мусора. Необходимо увеличивать мощности для повышения уровня космической ситуационной осведомленности за тем, что происходит на низкой околоземной орбите. При этом не только вспоминать о международном сотрудничестве, когда гром грянет. Сказано же в Священном Писании в Псалме 117:22: «Камень, который отвергли строители, сделался главою угла».
Что касается результатов, то такая сложная и тонкая техника требует значительного времени для наладки и запуска в штатный режим. Будем ждать официальных сообщений.