Что такое мусорное пространство?

Согласно Каталогу объектов, запускаемых в космическое пространство, который ведет Управление ООН по вопросам космического пространства, с момента запуска первого пилотируемого спутника в 1957 г. (2022 г.) было запущено в общей сложности 12 298 спутников). Из них только 8 378 спутников (включая рабочие и нерабочие спутники) находятся на орбите, а остальные 3 918 спутников не вышли на орбиту. Их называют «космическим мусором» или «космическим мусором», включая их собственный мусор, обломки ракет или даже спутники с истекшим сроком службы.

Если спутники, которым не удалось выйти на орбиту, являются низкоорбитальными спутниками, они будут постепенно замедляться из-за атмосферных микроскопических эффектов и либо возвращаться на Землю, либо естественным образом сгорать в большей части атмосферы. Однако высокоорбитальные спутники с длительным сроком службы могут стать огромной проблемой. Это связано с тем, что космический мусор вращается вокруг Земли с очень высокой скоростью. Учитывая, что кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости, его разрушительная сила возрастает экспоненциально.

Кроме того, если большое количество космического мусора на орбите уничтожит спутники или другой космический мусор, это может вызвать еще один взрыв космического мусора. По данным Управления космического мусора Европейского космического агентства, на орбите нашей планеты находится более 30 тысяч крупных и малых искусственных объектов, включая спутники, из которых более 300 миллионов малых объектов летят в пять раз быстрее пули со скоростью 30 тыс. км/ч. Летать в космос быстро Учитывая стремительно увеличивающееся количество запусков спутников, становится ясно, что количество космического мусора будет увеличиваться день ото дня.

Зачем убирать космический мусор?

Если космический мусор не очистить, орбиты спутников могут быть покрыты космическим мусором, что будет препятствовать продвижению человека в космос. Кроме того, если использование спутников прекратится из-за уничтожения спутников, человечество может сразу погрузиться в великий хаос. Даже если подумать с экологической точки зрения о прогнозировании климата будущего и подготовке к нему с помощью спутников, защита Земли и окружающей среды в будущем также была бы невозможна без спутников. Крупные куски космического мусора могут представлять непосредственную угрозу для Земли, как, например, крушение китайской космической станции Ten Gong-1 в южной части Тихого океана, вызвавшее большое беспокойство несколько лет назад. Поэтому миссии по удалению космического мусора со временем становятся миссиями для человечества.

Первые предложения по решению проблемы космического мусора появились еще в конце 1970-х годов. Но это проблема, в которой переплетаются интересы государств, и она стала проблемой, которую трудно решить, потому что нет подходящего решения. Идеи, которые придумали ученые для решения проблемы космического мусора, весьма разнообразны. В качестве примера упоминались различные методы, такие как захват космического мусора с помощью инструмента, похожего на гарпун, или расстилание большой сети в космическом пространстве для захвата космического мусора. .

Китайский спутник SJ-21 убирает космический мусор

На конференции, недавно организованной Центром стратегических и международных исследований и Фондом «Безопасный мир», доктор Брайан Флевелинг, разработчик программного обеспечения для спутникового слежения и главный исследователь частной американской компании ExoAnalytic Solutions, представил некоторые очень интересные результаты. . По словам доктора Флафлинга, в январе китайский космический корабль вывел неактивный спутник на «орбиту кладбища, мусорную орбиту или орбиту захоронения: он использовал остаточное топливо, чтобы предотвратить столкновение спутника с другими спутниками», — сказал Флефлинг. Он сказал, что поймал что-то, выброшенное на движущуюся орбиту.) Это считается одним из лучших способов избавиться от космического мусора, потому что, если его сбросить туда, вероятность столкновения с активными спутниками меньше, и это намного эффективнее, чем повторный вход в атмосферу для утилизации мусора. Доктор Флеффлинг сказал, что 22 января китайский спутник SJ-21 изменил свою орбиту, чтобы приблизиться к неактивному спутнику Compass-G2 (китайское название: BeiDou-2 G2), и сказал, что траектория изменилась. В течение следующих нескольких дней два космических объекта двигались на запад, словно танцуя, а 26 января, когда две луны разделились, они заявили, что потеряли контакт с G2 (см. связанное видео).

Compass-G2 — космический аппарат китайской навигационной спутниковой системы BeiDou-2, который вышел из строя вскоре после запуска в 2009 году и уже более 10 лет находится на орбите Земли как космический мусор. С другой стороны, SJ-21, запущенный в октябре 2021 года, вернулся на геостационарную орбиту (ГСО: геостационарная орбита или ГСО: геостационарная экваториальная орбита; спутник, вращающийся вокруг Земли с той же скоростью, что и вращение Земли) над Конго. бассейн непосредственно

Различные усилия человечества по защите Земли в конце концов

ВВС США ожидают, что SJ-21 станет китайским спутником OSAM. Многие космические лаборатории и агентства десятилетиями разрабатывали и совершенствовали различные миссии OSAM, такие как космические корабли, предназначенные для дозаправки, ремонта существующих спутников или утилизации космических отходов.

Европейское космическое агентство (ЕКА) начало пробный запуск проекта OSAM в 1990 году в качестве программы геостационарного сервисного корабля (GSV) для захвата и ремонта неисправных геостационарных спутников. Это считается одной из успешных миссий OSAM. Кроме того, Европейское космическое агентство планирует начать собственную миссию по сбору мусора в 2025 году.

Швейцарский федеральный технологический институт в Лозанне, который будет отвечать за вышеупомянутую миссию, предлагает миссию «Чистый космос-1», настаивая на избавлении от космического мусора путем запуска очищающего спутника, сбора космического мусора, а затем его возвращения. обратно в атмосферу Земли. Однако, поскольку это разовая задача, в качестве недостатка указывается очень высокая стоимость.

НАСА также планирует ряд дополнительных миссий OSAM, включая OSAM-1 и OSAM-2. В частности, планировалось оснастить ОСАМ-2 3D-принтером для непосредственного проектирования и изготовления деталей.

Исследователи из Университета Пердью в США настаивают на использовании паруса в качестве средства предотвращения космического мусора в будущем (официальное название миссии: Spinnaker 3). Тормозной парус — это космический корабль, который может открыть тонкую прямоугольную мембрану, похожую на парус, в открытый космос. Одно сожаление состоит в том, что к космическому мусору, в настоящее время вращающемуся вокруг Земли, невозможно прикрепить буксирный парус, и прежде чем будущие космические корабли или спутники достигнут конца своего срока службы и станут космическим мусором, их открывают, чтобы уменьшить скорость вращения и в конечном итоге вернуться в атмосферу Земли, цель Это вызывает падение.

В марте 2021 года Япония запустила миссию ELSA-d (Astroscale End of Life Services), предназначенную для тестирования технологии сбора и удаления космического мусора. рука, которая работает в связке с двумя сателлитами, а также сателлитом для обслуживания и сателлитом для клиента.

Предпринимается попытка создать интегрированную систему реагирования в рамках подготовки к падению и столкновению космических объектов через «План реализации готовности к космическим опасностям до 2021 года». В первую очередь предпринимаются усилия по развитию технологий предотвращения заблаговременного обнаружения космических опасностей и расширению базы готовности к космическим опасностям.

С другой стороны, много опасений вызывает технология утилизации космического мусора с помощью миссий OSAM. Командующий Космическим командованием США Джеймс Дикинсон выразил обеспокоенность тем, что в будущем эта технология может быть использована в спутниковых системах приема.