В вопросе очистки околоземного пространства от космического мусора главную роль играют два фактора: эффективность и стоимость. Эксперты считают, что новый план по удалению мусора с орбиты оправдает свою высокую стоимость только если он сработает. При этом космические агентства должны взвешивать краткосрочные затраты на уборку мусора с долгосрочными финансовыми последствиями оставления мусора после себя. В новом исследовании, проведенном Управлением НАСА по технологиям, политике и стратегии, тщательно изучалась эта проблема. Согласно итоговому отчету, опубликованному в понедельник, космические агентства предлагают несколько экономически эффективных подходов к решению проблемы космического мусора.
В отчете проблема с космическим мусором рассматривается с трех точек зрения: смягчение последствий, его отслеживание и устранение. Меры по смягчению последствий направлены в первую очередь на ограничение образования орбитального мусора, в то время как устранение включает в себя утилизацию уже существующего мусора. Оба известных подхода часто требуют вывода отслуживших свой срок космических аппаратов с орбиты путем принудительного возвращения их в атмосферу Земли, где они почти всегда сгорают. НАСА требует, чтобы космические аппараты возвращались в атмосферу в течение 25 лет после вывода из эксплуатации, в то время как Федеральная комиссия по связи (FCC) вскоре начнет применять гораздо более короткий срок - 5 лет для коммерческих космических аппаратов.
Согласно отчету НАСА, соблюдение требований о возвращении аппарата в установленные сроки является относительно простым и экономически эффективным способом управления космическим мусором, по крайней мере в долгосрочной перспективе. «По нашим оценкам, выгоды от перехода к 15-летнему правилу в 20-750 раз превышают затраты и могут принести до 6 миллиардов долларов чистой выгоды в течение интересующего нас [30-летнего] периода», — говорится в отчете. (Эти преимущества часто проявляются в виде отсутствия необходимости в ремонте, замене или спасательных операциях для космических аппаратов, поврежденных космическим мусором.) Это справедливо даже для «пессимистичных» прогнозов НАСА, которые предполагают, что агентства окажутся на нижней границе рассчитанных в отчете выгод. И напротив, долгосрочные выгоды не рассматриваются в пессимистических прогнозах, связанных с 25-летним сроком возвращения аппаратов.
Выведенные из эксплуатации кубсаты на орбите Земли. Фото: НАСА/АО.
Экономия в 6 миллиардов долларов, по оценкам НАСА, возрастает до 9 миллиардов долларов, если космические аппараты "деорбитируются" сразу после выхода из эксплуатации. Однако чем раньше космический аппарат будет вынужден вернуться в атмосферу Земли, тем дороже обойдется процесс вывода из эксплуатации, а значит, долгосрочные выгоды могут быть не столь очевидны.
Агентство также исследовало менее традиционные методы борьбы с космическим мусором, такие как "подталкивание" и экранирование спутников. Подталкивание, также называемое "избеганием столкновения в режиме реального времени", заключается в использовании лазера для выталкивания потенциально опасного куска космического мусора с орбитального пути работающего космического аппарата. Хотя первоначальные затраты на подталкивание довольно высоки - и растут линейно по мере мониторинга и поддержания процесса подталкивания - экономия средств в результате, по данным НАСА, возрастает "в геометрической прогрессии". Если метод подталкивания не подходит, можно использовать встроенный экран для защиты космических аппаратов от мусора.
Эти варианты гораздо более доступны, чем некоторые другие предлагаемые альтернативы, некоторые из которых включают полномасштабные службы по удалению космического мусора. Хотя такие миссии теоретически могут быть эффективными, но они не будут демонстрировать того же соотношения затрат и выгод, как при предварительном планировании.
