Больше всего космического мусора было зафиксировано над Китаем, США и Россией. Они сосредоточены на высоте от 300 км до 1 500 км над Землей. На орбите все объекты подчиняются гравитации и притягиваются к поверхности планеты. Поэтому возможность самопроизвольного падения существует всегда.
Что такое космический мусор и методы борьбы с ним
Термин «космический мусор» уже давно перестал быть фразой из научно-фантастических фильмов. Активное покорение космоса неизбежно привело к накоплению мусора от аппаратов, станций и спутников на околоземной орбите. Этот мусор образует вокруг Земли загрязняющее облако, препятствующее дальнейшему освоению космоса и разрушающее корпуса стартующих ракет.
Первые сведения о космическом мусоре относятся к середине 20 века, когда на орбиту вокруг Земли были выведены первые спутники. Со временем их число быстро росло.
Объекты отслеживаются с Земли, из них только 6% находятся в эксплуатации. Остальные — космический мусор. Их диаметр достигает 1 см. Однако их постоянное высокоскоростное движение делает их потенциальной опасностью для космических аппаратов.
Кроме того, существует высокая вероятность того, что крупные элементы упадут на Землю под действием гравитации.
Сколько мусора в космосе?
Точные данные о количестве обломков, плавающих вокруг планеты, неизвестны. Количество обломков оценивается до 100 000 штук весом 5 000 тонн.
Списки, которые ведут страны, не включают более 15 000 обломков, что может не соответствовать действительности. Длительный период освоения космоса в сочетании с отсутствием утилизации привел к тому, что в космосе скопилось большое количество мусора. Одной из возможных причин занижения объема является невозможность захвата всех частиц из-за их малого размера.
Карта космического мусора
Для оценки космического загрязнения была создана 3D-визуализация, показывающая известные и контролируемые обломки. Цветовая индексация позволяет различать активные и неактивные объекты:
- Зеленым цветом обозначены активные космические спутники.
- Серый цвет означает, что они работают, но в настоящее время неактивны.
- Красный — космический мусор вокруг Земли, который не функционирует.
При первом взгляде на предложенную фигуру создается неверное впечатление о свалке мусора вокруг Земли. Следует понимать, что каждая точка на карте определяет местоположение предмета без учета его размера и расстояния до соседних обломков.
С другой стороны, ущерб, нанесенный 1 000 спутников, оценивается в 130 миллиардов долларов. Поэтому космические агентства очень внимательно следят за концентрацией мусора.
Причины возникновения и основные источники
Больше всего космического мусора было зафиксировано над Китаем, США и Россией. Они сосредоточены на высоте от 300 км до 1 500 км над Землей. На орбите все объекты подчиняются гравитации и притягиваются к поверхности планеты. Поэтому возможность самопроизвольного падения существует всегда.
Если посмотреть на состав, то он крайне неоднороден. Источниками загрязнения околоземного пространства являются:
- 55% — космический мусор, эффекты взрыва, столкновения,
- 20% — это неработающие спутники,
- 17% — разгонные ступени, ступени ракеты, отделившиеся во время запуска,
- и только 6% являются действующими станциями.
Когда в космосе скапливается мусор, он разрушает корпуса станций и ракет и нарушает герметичность. В результате возникает замкнутый круг, в котором в результате отложений образуются новые загрязняющие вещества. Например, столкнулись российский спутник «Космос-2 251» и американский «Иридиум-33», в результате чего они потеряли свою функциональность и распались на 600 крупных обломков, которые внесли свой вклад в свалку космического мусора.
Проблема засорения космоса мусором
С момента запуска первого спутника прошло более 60 лет. За это время в космос было отправлено 6 000 станций. Из них около 1 000 находятся в эксплуатации. Проблема космического мусора была рассмотрена Генеральным секретарем ООН в 1993 году. В своем докладе он указал на важность проблемы в планетарном масштабе.
Исходя из теорий о последствиях космического мусора, необходимость контроля над свободно летающими космическими объектами становится очевидной. В противном случае освоение космоса в ближайшем будущем окажется под вопросом.
В чем состоит опасность?
Опасность, которую представляет мусор на околоземной орбите, заключается не в самом мусоре, а в возможности столкновения со стартующими ракетами. Астронавты знают, как избежать крупных обломков, но мелкие обломки часто оказываются вне поля зрения и пробивают корпус корабля. Это не сценарий из научно-фантастического фильма, а реальность.
Скорость объекта в космосе составляет 8 км/с (пуля из автомата Калашникова летит со скоростью 1 км/с). В 2006 году была потеряна связь со спутником «Экспресс-АМ11», а причиной отказа космического аппарата стал сбой микрочастиц в системе терморегулирования. При таких скоростях быстро движущиеся обломки неизбежно нанесут ущерб спутникам. В фильме «Гравитация» такая ситуация ярко показана.
Реальные примеры опасного воздействия космического мусора:
- Космический шаттл «Челленджер». Космический челнок «Челленджер» Челленджер: Космический челнок «Челленджер».
- Космический шаттл «Индевор». Перфорация облицовки радиатора.
- МКС. Многочисленные пятна, трещины на подкладке вокзала.
Другая, не менее серьезная проблема — падение метеоритных обломков. Орбитальное движение обусловлено действием гравитации, без которой весь мусор улетел бы в далекий космос. Крупные объекты проникают в слои атмосферы, частично сгорают и падают на Землю. Ущерб может быть катастрофическим, если он упадет на населенный пункт.
Эффект Кесслера
Одна из версий загрязнения космоса основана на цепной реакции или эффекте Кесслера. Эта гипотеза была предложена консультантом НАСА Дональдом Кесслером. При столкновении двух крупных объектов образуется множество фрагментов. Каждая из вновь образованных частиц может распадаться на еще более мелкие фрагменты. Такая лавинообразная эволюция делает орбиту Земли непригодной для полетов.
Он предсказывает, что количество космического мусора будет расти в геометрической прогрессии. Если мы закроем глаза на эту проблему, то теория станет реальностью к 2055 году.
На сегодняшний день не существует эффективных практических мер по устранению космического загрязнения вблизи Земли. По этой причине международное сотрудничество сделало развитие авиационной безопасности одним из приоритетов.
Страны-рекордсмены по загрязнению космоса
До 2006 года рекордсменами были Соединенные Штаты Америки и Российская Федерация. Затем была добавлена Поднебесная империя. Китай запустил противоспутниковую ракету зимой 2006 года. После проведения теста список увеличился на 2200 объектов из космоса.
Страны происхождения космического загрязнения:
- Россия — 32% от общего числа.
- Россия: Россия — общий объем российского загрязнения: Россия — 31% от общего объема; Китай — 31%.
- КИТАЙ — 31%; КИТАЙ — 31%; США — 29%.
- Другие страны — 8%.
С 1957 года человечество отправило «в космос» около 7 000 тонн мусора.
Чем опасен космический мусор
По оценкам, околоземная среда будет полностью загрязнена через 20-30 лет.
Каковы риски?
- Прекращение пилотируемых и беспилотных полетов. Даже частицы размером всего 1 мм в диаметре представляют значительную опасность. Его скорость достигает 7,2 км/с. Например, в 1983 году мельчайшая частица сильно повредила иллюминатор космического челнока после соприкосновения с ним.
- Падение на землю. Не все компоненты сгорают на пути к нашей планете. Крупные и мелкие фрагменты падают на жилые районы, промышленные объекты и коммуникационное оборудование. Были случаи, когда люди получали травмы от мелких частиц из космоса.
- Космические аппараты, оснащенные ядерными реакторами, запускаются на орбиту с 1965 года. Пятнадцать спутников, не имеющих связи с Землей, остались на орбите и считаются космическим мусором. Девять радиоактивных объектов упали на поверхность планеты.
- Хлам в вакууме Вселенной.
Обломки представляют собой серьезную проблему для орбиты Земли. МКС не раз подавала сигнал тревоги, потому что огромные стаи их пролетали рядом.
Радиоактивное загрязнение космоса
Радиация в космосе — это загрязнение околоземного пространства орбитальными ядерными реакторами и их разрушение.
В данной среде радиоактивное загрязнение не представляет опасности. Но есть и неизбежные эффекты на поверхности планеты. Загрязнение окружающей среды представляет собой угрозу для экологии Земли. Последние годы были отмечены увеличением выпадения радионуклидов. Это связано с разрушением реакторов.
