Космический мусор
Космический мусор – это искусственный материал, который вращается вокруг Земли, но больше не функционирует. Этот материал может быть огромного размера, как ракета или маленьким, как микроскопический осколок. Большая часть обломков находится на низкой околоземной орбите, в пределах 2 000 км от поверхности Земли, однако некоторые можно найти на геостационарной орбите, на высоте 35 786 км над экватором.
С тех пор, как люди начали исследовать космос, они также начали его засорять. С начала космической эры, в 1957 году в космос были запущены тонны ракет, космических кораблей и спутников, и никто не предусмотрел, что с ними делать по окончании срока их службы.
По состоянию на 2021 год существуют более 15000 обломков космического мусора размером более 10 см. Также существует около 200000 деталей размером от 1 до 10 см и миллионы деталей размером менее 1 см. Время, которое понадобится космическому мусору, чтобы упасть на Землю, зависит от его высоты. Например, объекты на высоте более 1000 км будут вращаться на орбите веками.
Этот факт, ставит под угрозу будущие миссии и даже наземную связь.
Опасность космического мусора
Из-за высокой скорости, благодаря которой обломки вращаются вокруг Земли, столкновение даже с небольшим кусочком космического мусора может повредить космический корабль. Например, некоторые части космических объектов часто приходилось менять из-за повреждений от столкновений с искусственным мусором размером менее 1 мм.
Количество обломков в космосе угрожает космическим полетам, как с экипажем, так и без него. 24 июля 1996 года произошло первое столкновение работающего спутника с обломком космического мусора, когда фрагмент блока европейской ракеты Ariane столкнулся с французским микроспутником Cerise. Cerise была повреждена, но продолжала функционировать.
Первое столкновение, уничтожившее работающий спутник, произошло 10 февраля 2009 г., когда спутник связи Iridium 33, принадлежащий американской компании Motorola, столкнулся с неактивным российским спутником связи Cosmos 2251, примерно в 760 км над северной широтой.
Худшее событие, связанное с космическим мусором, произошло 11 января 2007 года, когда китайские военные уничтожили метеорологический спутник Fengyun-1C при испытании противоспутниковой системы, в результате чего образовалось более 3000 фрагментов, или более 20 процентов всего космического мусора. В течение двух лет эти фрагменты разлетелись, образовав облако обломков, которое полностью окружило Землю.
Причины появления мусора в космосе
На появление космических отходов влияет множество причин:
1. Дрейфующие спутники
Спутники имеют ограниченный срок полезного использования, и, когда их батареи разряжены или выходят из строя, они остаются дрейфовать в космосе. В начале, предполагалось, что рано или поздно эти брошенные объекты упадут на землю или сгорят при входе в атмосферу. Однако, этого может не случиться никогда, особенно на высоких орбитах.
2. Потерянное оборудование
Астронавты иногда роняют инструменты или другие предметы во время выходов в открытый космос. Например, в 2008 году космонавт Хайдемари Стефанишин – Пайпер уронила ящик с инструментами. Он распался, затем вошел в атмосферу Земли, совершив более 4000 облетов вокруг нее.
3. Нерабочие ракетные ступени
Некоторые отработанные ракетные ступени остаются дрейфовать в космосе и иногда взрываются, потому что содержат остатки топлива. Эти взрывы образуют тысячи осколков.
4. Испытание оружия
В 60-х и 70-х годах Соединенные Штаты, и Советский Союз проводили испытания противоспутникового оружия. Например, в 1985 году Соединенные Штаты уничтожили спутник весом в одну тонну (Solwind). Подобные испытания позже проводились и другими странами, включая Китай и Индию.
Последствия космических отходов
По данным ESA, с 1961 года произошло более 560 инцидентов, связанных с взрывами топлива в ступенях ракет. Что касается прямых столкновений, то их было всего семь, в наиболее серьезном из которых были уничтожены бездействующий российский спутник Космос 2251 и действующий спутник Иридиум 33. Однако наибольшую опасность представляют мелкие осколки, которые могут повредить солнечные панели на активных спутниках. Другой опасный мусор – это неактивные космические аппараты с остатками твердого топлива, которые дрейфуют в космосе и легко воспламеняются. При взрыве они выбрасывают в атмосферу огромное количество загрязняющих веществ.
Некоторые российские спутники содержат ядерные батареи с радиоактивными материалами, которые будут иметь негативные последствия, если вернутся на Землю.
Что такое синдром Кесслера?
Это идея, предложенная ученым НАСА Дональдом Кесслером в 1978 году. Он сказал, что если на орбите окажется слишком много космического мусора, это может привести к цепной реакции, когда все больше и больше объектов будут сталкиваться и создавать новый космический мусор в процессе, вплоть до того, что орбита Земли станет непригодной для использования.
Если такое произойдет, ситуация станет экстремальной, поэтому следует принять меры, чтобы этого никогда не произошло.
Решения для космического мусора
Основная проблема заключается в том, чтобы больше не производить космических отходов, особенно потому, что теперь на низких орбитах циркулируют множество небольших спутников, обеспечивая высокоскоростной доступ в Интернет по всей планете.
1. Защита от столкновения
что касается обломков, уже находящихся на орбите, многие спутники оснащены специальными щитами (внешней оболочкой), которая защищает стены объекта от возможного столкновения.
Другие решения, которые используются:
2. Изменение орбиты
многие современные спутники запускаются на эллиптические орбиты в атмосфере Земли, что в конечном итоге приводит к их саморазрушению.
3. Самоуничтожение
состоит в программировании спутника таким образом, чтобы он покинул свою орбиту в конце срока его полезного использования и был устранен при контакте с атмосферой.
4. Пассивизация
удаление любой внутренней энергии, содержащейся в транспортном средстве, в конце его срока службы. Хотя объект остается на орбите, риск воспламенения и взрыва меньше.
5. Повторное использование
ракеты возвращаются на Землю в целости и сохранности и могут использоваться повторно для тех же или других целей.
6. Лазер
действует таким образом, что его мощное влияние нагревает поверхность спутника, увеличивая его атмосферное сопротивление так, что он падает с орбиты.
Однако эти методы применимы только для больших объектов, вращающихся вокруг Земли. Необходим способ собрать более мелкие частицы космического мусора.
Будет ли космический мусор проблемой в будущем?
Вполне возможно. Несколько компаний сегодня работают над созданием огромного количества новых групп спутников, которые будут передавать Интернет на Землю. Эти компании, в число которых входят SpaceX и Amazon, планируют запустить тысячи спутников для обеспечения глобального покрытия спутниковым интернетом. В случае успеха на орбите может быть еще 50 000 спутников. Это также означает, что необходимо будет искать новые решения для предотвращения столкновений.
Невероятные факты о космическом мусоре на Луне
Мало того, что существует много космического мусора на орбите Земли, есть объекты и в других местах, например, на поверхности Луны. Некоторые вещи были брошены там, другие же были помещены туда специально, в качестве сувениров или капсул времени.
Вот несколько фактов того, что осталось на Луне:
- Три лунных багги (луномобили) с Аполлона 15, 16 и 17
- 54 неуправляемых зондов, приземлившихся на Луне
- 190000 килограммов различного материала, оставленного людьми на Луне (буры, молотки, грабли, видео- и фотокамеры, небольшой телескоп, клюшка для гольфа и т. п.)
Первые космические аппараты и зонды, оставленные на Луне разными странами:
- 1959: Луна 2 (СССР)
- 1969: Рейнджер 4 (США)
- 1993: Hiten (Япония)
- 2006: SMART-1 (Европа)
- 2008: Чандраяан-1 (Индия)
- 2009: Чанъэ-1 (Китай)
- 2019: Берешит (Израиль)
Еще несколько странных объектов, оставленных на Луне:
- 1969: золотая оливковая ветвь (Аполлон-11)
- 1969: искусство Энди Уорхола (Аполлон-12)
- 1971: три мяча для гольфа (Apollo 14)
- 1971: соколиное перо (Аполлон-15)
- 1972 год: фотография семьи астронавта Чарльза Дьюка (Аполлон-16).
P.S.
Если Вам понравилась и была полезна данная информация, поделитесь ею в соц. сетях со своими друзьями и знакомыми. Так вы поддержите наш проект “Экология жизни“ и сделаете свой вклад в сохранение окружающей среды!
- Аренда однокомнатной квартиры в Кемерово - 20.03.2024
- Амброзия растение - 19.03.2024
- Растения семейства злаковых - 18.03.2024
