Ранее в этом месяце российский провальный космический зонд Фобос-Грунт рухнул на землю, вероятно, где-то в Тихом океане; несмотря на долгие разногласия, миллионы людей на планете беспокоятся, что это обернется их гибелью. В сентябре прошлого года возникли аналогичные опасения в отношении того, где будут находиться остатки падающего исследовательского спутника НАСА.
Но большая опасность, говорят эксперты, не случайный случайный объект, который повторно входит в атмосферу Земли. Это огромное облако гаек, болтов, осколков металла, осколков спутников и пустых ракетных двигателей, которые незримо плавают над нашей планетой. После десятилетий освоения космоса в настоящее время насчитывается более 500 000 кусочков искусственного мусора размером более полдюйма - детрита, который будет продолжать вращаться в течение десятилетий. Этот рой мусора представляет угрозу для космического полета, спутников связи и почти всего, что мы могли бы сделать в космосе.
«Это как загрязнение реки или озера Эри. Если он загрязнен, его нельзя использовать », - говорит Пол Керуцци, куратор Национального музея авиации и космонавтики. «В космосе есть полосы орбит, которые заполнены мусором, и вы действительно не можете их использовать. Если вы поставите спутник на этой полосе, вы попадете под обломки, которые уничтожат спутник. Если человек находится в космическом полете, он погибнет от этого ».
Облако космического мусора вызывает огромный кругозор мусора, найденный учеными в центре Тихого океана - достаточно далеко, чтобы его можно было легко игнорировать, но это напоминает о неспособности человечества контролировать свои воздействия на окружающую среду. И, подобно океаническому мусору, масса космического мусора начала накапливаться еще до того, как кто-либо заподозрил его существование.
Это началось в первые дни космической эры, говорит Николас Л. Джонсон, главный научный сотрудник НАСА по программе "Орбитальный обломок". Вопреки распространенному мнению, только крошечная часть космического мусора возникла, когда астронавты просто оставляли инструменты или другие предметы, чтобы улететь в космос. «Еще в 60–70-х годах, когда операторы делали свои машины, будь то космические корабли или ракеты, они обычно оставляли топливо на борту», - говорит он. «Это топливо было основным источником более поздних взрывов». Когда космический корабль взорвался - из-за увеличивающегося давления с течением времени или из-за случайного смешивания ракетного топлива и окислителя, двух основных компонентов ракетного топлива - они отправили огромное количество крошечных фрагментов, уходящих на орбиту,
Неудачный космический зонд России, Фобос-Грунт, недавно потерпел крушение на Земле. (Wikimedia Commons) 
После десятилетий освоения космоса в настоящее время насчитывается более 500 000 кусочков искусственного мусора размером более половины дюйма. (Любезно предоставлено Офисом программы орбитального мусора НАСА) 
В сентябре прошлого года возникли опасения по поводу того, где будут находиться остатки этого падающего исследовательского спутника НАСА. (NASA) Хотя НАСА идентифицировало проблему в начале 1980-х годов и смогло убедить международное космическое сообщество «пассивировать» - удалить все остаточное топливо с космического корабля после его окончания - два недавних события в значительной степени способствовали проблеме космического мусора. «Первым событием было китайское противоспутниковое испытание в январе 2007 года», - говорит Джонсон. «Это было преднамеренное действие - китайцы отправили устройство для удара по старому метеорологическому спутнику на очень высокой скорости». Другое событие, произошедшее в 2009 году, было случайным столкновением между американским спутником связи и заброшенным российским спутником. В результате этих двух инцидентов было получено около 5000 кусков каталогизированного мусора (объекты размером более четырех дюймов) - почти треть от общего количества на орбите.
Министерство обороны ежедневно рассчитывает индивидуальные орбиты для примерно 16 000 каталогизированных осколков, а офис Джонсона использует телескопы, радары и статистические программы для отслеживания более мелких объектов. Большинство кусков находятся на низкой околоземной орбите, в пределах 1200 миль от Земли. Количество времени, в течение которого один фрагмент мусора остается на орбите, зависит от его высоты, среди прочих факторов: объекты с более низкой орбитой поднимают больше сопротивления из атмосферы и спускаются быстрее, в течение месяцев или лет. Высотные объекты могут оставаться на орбите в течение десятилетий или даже столетий.
НАСА проложило путь к установлению международных правил, которые требуют планов безопасного поиска для всех запущенных спутников, но обломки, уже находящиеся на орбите, создают постоянную проблему, говорит Грег Аллен, старший аналитик в Avascent, группе аэрокосмического консультирования. «Дело в том, что вы можете попасть в небольшую аварию - например, осколки, попавшие в спутник - это может вызвать огромную проблему», - говорит он. «Если вы думаете о чем-то крошечном, поражающем вас, как гаечный ключ, в космосе на низкой околоземной орбите, оно поражает вас со скоростью 17 000 миль в час. Это похоже на невероятно мощную ракету, поражающую вас только одной кинетической энергией ». В июле прошлого года экипаж Международной космической станции был вынужден укрыться в эвакуационных контейнерах, когда кусок мусора проходил опасно близко - в пределах 1100 футов от станции. со скоростью 29 000 миль в час.
Человек исследует космос более 50 лет. Мы оставили много позади. Новый 3D-фильм отправляет зрителей в путешествие по этому крутому облаку мусора.Программа орбитального мусора НАСА работает, чтобы минимизировать потенциальные аварии, предвидя их. «Мы проводим оценку для каждого работающего спутника, обычно заглядывая в будущее через три дня, и если мы думаем, что какой-то другой объект будет близок к тому, чтобы его ударить, мы уведомляем владельца-оператора», - говорит Джонсон. «Тогда владелец-оператор должен что-то сделать». В среднем, по его словам, в неделю проводится один маневр по предотвращению столкновений.
Однако более серьезная проблема заключается в том, что случится с исчезнувшими спутниками и другими крупными объектами, которые не могут быть перемещены. «Лишь около 5 процентов этих крупных объектов являются оперативными космическими аппаратами. Остальные 95 процентов неконтролируемы », - говорит Джонсон.
Эти постоянные столкновения производят все больше осколков, которые затем приводят к еще большему количеству столкновений. В результате число объектов на орбите может на самом деле продолжать увеличиваться, даже если мы полностью прекратим производство мусора. В 1978 году ученый НАСА Дональд Дж. Кесслер предположил, что если плотность объектов на низкой околоземной орбите достигнет критической точки, это вызовет такую цепную реакцию. Это явление теперь известно как синдром Кесслера, и в докладе, опубликованном Национальной академией наук в сентябре, указывается, что мы, возможно, уже прошли точку невозврата для космического мусора.
Это побудило некоторых подумать о решительном шаге: активная очистка земной орбиты. Для достижения этой цели был предложен целый ряд планов - от практических до кажущихся заразными. «Есть классическая техника, где у вас просто есть транспортное средство, оно поднимается, сближается с заброшенным объектом и цепляется за него», - говорит Джонсон. «После того, как вы его запечатлили, вы опускаете его на более низкую высоту или полностью в атмосферу Земли». Однако такой подход, вероятно, будет чрезмерно дорогостоящим, поэтому существует множество более инновационных схем. Предложения включают в себя наземные лазеры, беспилотные машины для очистки на орбите, сетчатые сетки, подвешенные надувными космическими стрелами, клейкие гели и даже «паруса», которые можно прикреплять к обломкам и увеличивать их сопротивление, достаточное для их разрушения.
Эти планы в настоящее время являются предметом научной фантастики - технологии далеко не настолько развиты, чтобы захватывать крошечные куски мусора, движущиеся со скоростью 17 000 миль в час или более. Тем не менее, когда на карту поставлено так много, необходимо, чтобы ученые нашли решение. «Некоторые действительно ценные орбиты - например, орбита метеорологического спутника или спутник-шпион - могут быть просто недоступны, потому что они настолько перегружены», - говорит Аллен. «Пространство невероятно ценно, поэтому мы действительно не хотим его терять».
