Что происходит с космическим мусором и чем опасно загрязнение для Земли

Космический мусор

Загрязнение космоса — это стремительный процесс. Всего каких-то 100 лет назад человечество запустило на орбиту первый спутник, но уже сейчас в космическом пространстве летают тонны мусора, грозясь стать началом новой экологической катастрофы.

Содержание

Что такое космический мусор

Космический мусор — это твёрдые отходы от деятельности человека в космосе. Люди засоряют не только землю, но и оставляют за собой внушительный мусорный след в космическом пространстве, которые в ближайшем будущем могут стать причиной серьёзной экологической катастрофы.

Среди мусора в космосе можно найти:

  • спутники, вышедшие из строя;
  • 2 и 3 ступени ракет;
  • разгонные блоки;
  • фрагменты спутников после взрыва и столкновений.
Вопросом уборки орбиты земли человечество занялось сравнительно недавно. Какое-то время считалось, что отходы в космосе не несут в себе никакой глобальной опасности. Но исследования быстро это опровергли.

Количество мусора на орбите

По подсчётам учёных, сейчас в космосе находится около 128 миллионов кусков размером от 1 мм, 34 тысячи — размером от 10 сантиметров.

Мусор размером до 1 мм посчитать нельзя, однако даже самые благоприятные прогнозы говорят о триллионах. Уже сейчас из-за космических отходов из строя выходят дорогостоящие спутники.

Прирост космического мусора
Динамика роста космического мусора на околоземной орбите с течением времени.

По статистике, 95% всех наблюдаемых космических объектов — это мусор, созданный человеком.

Источники загрязнения космического пространства

Впервые учёные занялись вопросами загрязнения космоса в 1979 году. В США была запущена программа по исследованию отходов, которые оставляет человечество в космическом пространстве.

Исследование показало, что на ближайшей орбите Земли находятся такие объекты:

НаименованиеПроцентное соотношение
Работающие спутники6%
Неработающие объекты22%
Разгонные блоки и ступени ракеты носителя17%
Частицы и обломки устройств, обшивки55%

Отработавшие спутники

Срок действия спутников короткий — они отрабатывают 5-10 лет, после чего неизменно выходят из строя. Неработающая техника остаётся на орбите земли, тем самым засоряя космическое пространство.

Отработавшие спутники

По статистике, за 50 лет в космос было запущено 6,5 тысяч устройств. Около 3,5 тысяч остались в невесомости, постепенно загрязняя собой пространство вокруг.

Система спутников Starlink

Опасным источником загрязнений выступает система спутников Starlink. Компания SpaceX строит амбициозные планы по обеспечению доступа к высокоскоростному широкополосному интернету из любой точки мира.

В рамках этой программы планируется запустить около 12 тысяч спутников.

Спутники Starlink

Помимо стремительного увеличения количества мусора такой проект опасен и для местного «дорожного движения». Из-за большого количества устройств в космосе неизбежны аварии.

Частые столкновения приведут к появлению новых отходов — сломанных спутников, частиц обшивки и так далее.

Спутник вида Cubesat

Большую опасность для космической экологии составляют спутники типа Cubesat. Это небольшие и дешёвые в производстве устройства, которые используются для исследований космического пространства.

Спутники вида CubeSat

Из-за дешевизны они пользуются большой популярностью, в результате чего в будущем возможен переизбыток спутников в космосе.

Помимо этого они неуправляемы, что приводит к частым авариям, а также имеют очень короткий срок службы.

Космический проект Вестфорд

Глобальным источником загрязнения стал американский проект «Вестфорд», запущенный ещё в 60-х годах. Американские учёные попытались создать искусственную ионосферу, запустив в космос 480 миллионов тонких медных проволочек.

Проект Westford

Амбициозный проект очень быстро провалился. Уже через несколько недель большинство иголок разлетелись. Часть из них вернулась на Землю. Другая присоединилась к космическому мусору и до сих пор летает на околоземной орбите.

Ракетные блоки

Свой «вклад» в загрязнение космического пространства делают и ступени ракеты носителя. Первая всегда возвращается на землю и падает в Тихий Океан, что тоже наносит свой вред экологии.

Ракетный блок в космосе
Отделение ракетного блока.

Вторая и третья ступень, а также разгонные блоки навсегда остаются в космосе. Со временем они взрываются на тысячи мелких осколков.

Другие источники

Помимо этого, в космосе летают и другие отходы.

Среди них:

  • личные вещи, потерянные космонавтами;
  • остатки твёрдого топлива;
  • капли жидкого металла из ядерных установок;
  • последствия испытаний противоспутникового оружия.

Опасность космического мусора

Долгое время об опасности отходов в космосе не задумывались. Однако со временем мусорная проблема становилась все глобальнее.

Стало очевидно, что скопление отходов космической промышленности может стать источником повышенной опасности — причём, уже в ближайшем будущем.

Угроза столкновения для спутников

Самая очевидная угроза — это опасность для ракет и космических спутников, которые уже находятся на орбите. Поскольку в космическом пространстве нет силы трения, любое, даже самое малое тело, движется с очень большой скоростью.

Обшивка или мелкие частицы способны вывести из строя даже большую космическую ракету. Из-за этого скопления мусора критически опасны как для спутников, так и для космонавтов.

Сравнительная схема
Сравнение выхода фрагментов в результате взрыва и столкновений.

Эффект «Синдром Кесслера»

В 70-х годах прошлого века учёный Дональд Кесслер спрогнозировал ещё одну проблему, которая рискует стать вполне реальной. В своей работе он описал так называемый «каскадный эффект».

Суть его теории в том, что однажды на космической орбите станет так много спутников, что их столкновение будет неизбежным. В результате однажды два устройства столкнутся.

Из-за аварии они разлетятся на мелкие кусочки. Образовавшийся таким образом мусор долетит до других спутников, разрушая уже их.

Количество объектов на орбите
Объекты на орбите (NASA, 2019 год).

В результате в один день вся техника будет уничтожена, а космическое пространство покроется огромным количеством отходов.

Угроза для Земли и её обитателей

Не все люди задумываются о космических проблемах. Кажется, что космос — это очень далеко. Жителям Земли же ничего не грозит. Ведь так? На самом деле это большое заблуждение.

Количество космомусора

Во-первых, часть отходов содержат радиоактивные частицы. Со временем они возвращаются на Землю, нанося огромный урон природе и загрязняя Тихий Океан.

Во-вторых, проблема замусоренности космического пространства грозит перекрыть выход на орбиту навсегда. Человечество больше не сможет летать в космос и запускать спутники. Это уничтожит интернет, связь и телевиденье.

Поиск и наблюдение за мусором в космосе

Все большее количество стран начинают задумываться о загрязнении космоса. Во многих государствах ведутся наблюдения, позволяющие оценить масштаб проблемы и спрогнозировать её дальнейшее развитие.

В России (СССР)

В России для отслеживания используется система СПРН. Это система предупреждения о ракетном наблюдении, которая предназначалась для того, чтобы своевременно отреагировать на ядерный удар.

СПРН
Зона действия РЛС.

Сейчас СПРН, а также ряд «гражданских» спутников заняты в решении экологической проблемы. В России наблюдают за 15,8 тысячами объектов.

В США

Большой вклад в решение проблемы внесли NASA. Американцы наблюдают за 23 тысячами объектов, периодически обновляя данные в каталоге. Благодаря этому удаётся спрогнозировать потенциальный удар для экологии.

Именно НАСА в своё время сделала шокирующее заявление: 30% всего мусора на орбите — следствие всего 10 операций из проведённых 5,5 тысяч.

В ЕKA

Отслеживанием отходов также занимается EKA — европейская организация. Они регулярно замеряют количество мусора на орбите и ведут собственную статистику «мусорных» объектов.

При этом EKA предложила своё решение проблемы. В 2025 году они планируют запустить в космическое пространство зонд для уборки.

Способы разрешения проблемы космического мусора

Существует несколько способов того, как решить проблему отходов, количество которых растёт с сумасшедшей скоростью. Но ни один из внедрённых методов пока не способен обеспечить нужную эффективность.

Защитные лазеры

Пока что эта мера существует только в теории. Предполагается, что космические станции будут оборудованы специальными защитными лазерами. Они будут уничтожать мусор, который приблизится к установке.

Сейчас разработка такой системы ведётся в Роскосмосе.

Внедрение гарпунной системы

Методика также не внедрена, однако в 2019 году она была успешно испытана в Великобритании. Такой способ подходит для утилизации отработавших спутников. Они будут захватываться с помощью гарпуна и перемещаться в плотные слои атмосферы.

Работа гарпунной системы
Принцип действия гарпунной системы.

После этого отработавшую технику можно легко утилизировать.

Использование воздушных шаров

GOLD System — ещё один амбициозный проект. Предполагается, что в атмосферу будет запущен большой воздушный шар из сверхпрочного материала. Он будет обволакивать мусор, снижая его аэродинамическое сопротивление.

Из-за этого отходы перестанут летать по орбите, упадут на Землю и сгорят в верхних слоях атмосферы.

К сожалению, последнее упоминание о проекте датируется 2010 годом.

Солнечные паруса

В разработке также находится устройство HybridSail. По задумке создателей, оно будет цеплять фрагменты мусора и уводить их с орбиты при помощи солнечного паруса. При этом система достаточно сложна в реализации.

Солнечный парус

Последние упоминания датируются 2015 годом, а новостей нет в течение длительного времени.

Вольфрамовый веник

Один из спорных проектов предложил учёный Гурудас Гангули из Америки. По его задумке, в атмосферу нужно запустить большое количество вольфрамовых частичек.

Они будут постепенно опускаться на Землю, параллельно захватывая с собой другой мусор.

По прогнозам, на такую уборку понадобится минимум 25 лет.

Буксировка

Один из достаточно дорогих способов — использовать так называемые «буксиры-камикадзе». Они будут выталкивать космический мусор с околоземной орбиты при помощи собственной массы.

При этом сам буксир будет исчезать вместе с отходами.

Орбитальная переработка

Отдельные амбициозные проекты говорят о возможности переработки спутников и отходов непосредственно в космосе. Для этого планируется запустить мусороперерабатывающую станцию.

Однако никаких вариантов практической реализации пока предложено не было.

Фотоснимки из космоса

Вывод достаточно неутешительный — пока что в арсенале человечества нет ни одного рабочего способа избавления от космических отходов. При этом количество мусора на орбите только растёт.

Это подтверждают многочисленные фото мусора из космоса.

Известные случаи столкновения

Угроза вывода спутников из строя космическим мусором существует не только в теории. Уже сейчас в космическом пространстве происходят аварии, приводящие к новым загрязнениям и серьёзным финансовым потерям.

Самые известные случаи:

  • 1983 — маленькая песчинка оставила огромные повреждения на обшивке шаттла;
  • 1996 — французский спутник столкнулся со ступенью от ракеты носителя Arian;
  • 2001 — МКС прошла в опасной близости от огромного американского исследовательского прибора;
  • 2006 — спутник «Экспресс-АМ11» столкнулся с космическим мусором, произошла разгерметизация;
  • 2009 — спутник Iridium столкнулся с отработавшим «Космос-2251».

Историческое значение орбитального мусора

Некоторые учёные говорят о том, что часть космических отходов необходимо сохранить.

Считается, что в будущем они будут представлять интерес для исследователей, которые решат изучить технологии прошлого.

Не в пользу этой теории говорит то, что большинство современного мусора будет выведено с орбиты уже через 1000 лет.

События, повысившие засорённость космоса

Ряд происшествий внесло огромный вклад в мусорную проблему, которая сделала вопрос загрязнения космоса наиболее острым.

Китайское испытание противоспутниковой ракеты в январе 2007 года

Самое большое количество отходов единовременно было сгенерировано после уничтожения спутника «Фэнъюнь». Китай испытал противоспутниковую ракету, таким образом уничтожив вышедшую из строя технику.

Распределение орбит
Схема распределения орбит фрагментов китайского спутника.

Тогда в космосе единовременно образовалось около 2,8 тысяч обломков.

Уничтожение США неисправного спутника

Несмотря на осуждение китайского правительства, США в 2008 году совершила ту же ошибку. Она уничтожила свой спутник USA-193, на борту которого, по слухам, находилось около 454 кг ядовитого топлива.

Доподлинно неизвестно, сколько мусора попало в атмосферу после такого поступка.

Столкновение спутников России и США

В 2009 году спутник Iridium Satellite LLC столкнулся с выведенным из строя российским «Космос-2251». Это событие стало первым столкновением двух искусственных тел на околоземной орбите.

Столкновение спутников
Схема образования обломков после столкновения спутников «Космос-2251» и «Iridium 33».

В результате образовалось около 1,8 тысяч частиц мусора.

Интересные факты

Необычные и захватывающие факты о загрязнении космоса, про которые многие не знают:

  1. Начало глобальному загрязнению было положено в 2007 году, после китайской операции.
  2. Часть отходов, которая летает по орбите, появилась ещё в 80-х годах.
  3. Шаттл «Челленджер» практически вышел из строя при столкновении с частицей мусора размером с песчинку.
  4. Уже сейчас технике приходится серьёзно маневрировать при взлёте, чтобы не столкнуться с отходами.
  5. Минимальный срок разработки и внедрения рабочего способа для уборки космоса — 20 лет.

Загрязнение космоса — глобальная проблема, и время для её решения уже было упущено.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

Warning: Undefined array key "url" in /var/www/u1039082/data/www/nemusorim.com/wp-content/themes/root-lite/inc/comments.php on line 31

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: