Однако не только достижения являются результатом освоения космического пространства. Оставшиеся на орбите неработающие спутники, верхние ступени ракет-носителей (РН) — все это образовало космический мусор.
Большие и маленькие объекты космического мусора (КМ) с огромной скоростью вращаются вокруг Земли. Сталкиваясь между собой крупные частицы образуют целое «облако» мелких частиц, которые продолжают движение по орбите. Даже осколок размером менее 1 см, двигаясь со скоростью 8 км в секунду (в 7 раз быстрее пули), может нанести непоправимый ущерб действующим космическим объектам. Всерьез об их безопасности задумались после катастрофического столкновения американского спутника связи «Iridium 33» с российским спутником связи «Космос-2251» в феврале 2009 г. Спутники были разрушены, а на орбите появилось множество обломков (более 600).
Дыра, оставленная космическим мусором в спутнике SolarMax
Количество мусора нарастает быстрыми темпами. Несколько тонн неработающих объектов, вращающихся на орбитах, и столкновения их мелких и крупных частей представляют реальную угрозу действующим объектам.
Модель загрязнения околоземного космического пространства объектами КМ (геостационарная орбита)
С 1960-х гг. за космическими объектами на орбите начали вести наблюдение, составляя каталог наиболее крупных из них. Анализ движения данных объектов позволил предупреждать столкновение действующих аппаратов с крупными частями мусора. Так, учитывая прогноз, станция МКС несколько раз проводила маневры и уклонялась от столкновений. Сейчас вводится в эксплуатацию новая система Space Fence, которая позволит наблюдать до 200 тыс. объектов размером от 10 см.
Модель загрязнения околоземного космического пространства объектами КМ (низкие околоземные орбиты)
По оценкам разных источников, в районе низких околоземных орбит до высот около 2 000 км находится порядка 300 тыс. техногенных объектов размером от 1 см и более в поперечнике, общей массой до 5 000 т. Из них только порядка 13 % (около 17 тыс. объектов) обнаруживаются, отслеживаются и каталогизируются наземными радиолокационными и оптическими средствами, и лишь около 7 % отслеживаемых объектов являются действующими. Абсолютное большинство (93 %) из вышеуказанных каталогизированных объектов представляют собой космический мусор.
Для изучения проблемы космического мусора космическими агентствами ряда стран был образован Межагентский координационный комитет по космическому мусору (IADC, МККМ). Комитетом были разработаны и приняты Руководящие принципы МККМ по предупреждению образования космического мусора.
Защита с российского модуля МКС «Звезда», которая была пробита алюминиевым болтом на скорости 6800 м/с
Солнечная батарея станции «Мир» получила значительные повреждения от космического мусора
Сквозное отверстие в радиаторной панели шаттла «Индевор», оставшееся после столкновения с куском мусора
На основе этих принципов в 2006 г. Украиной также был принят соответствующий документ — «Ограничение засорения околоземного космического пространства при эксплуатации космической техники». Конструкторское бюро (КБ) «Южное» при разработке новых образцов ракет-носителей и спутников использует все рекомендации этого документа. Основные принципы, которые надо учитывать при создании и эксплуатации космической техники для уменьшения количества космического мусора на орбите, следующие:
- Проектировать космические системы таким образом, чтобы не было случайно отделяемых элементов конструкций — датчиков, крышек, механизмов отделения и пр., как это было с первыми космическими аппаратами.
- Свести к минимуму возможность самопроизвольных разрушений на орбите. Разрабатывать способы и алгоритмы пассивации космических аппаратов и орбитальных ступеней ракет-носителей в конце полета. Пассивация предназначена для исключения возможности взрыва. Для этого надо утилизировать остатки топлива верхних ступеней ракет-носителей, сжатые газы и запасы энергии аккумуляторов космических аппаратов.
- Предусматривать возможность проведения маневров на орбите для предотвращения столкновения.
- Предусматривать возможность увода космических объектов после окончания срока эксплуатации на более низкие орбиты для постепенного спуска и сгорания в плотных слоях атмосферы. Для космических аппаратов, работающих на высоких орбитах (1 500–1 800 км), предусматривать возможность увода на орбиты захоронения, находящиеся на высоте около 2 000 км. Увод космических объектов с рабочих орбит должен производиться за срок не более 25 лет.
Учитывая глобальность проблемы космического мусора, компании многих стран приступили к разработке систем для очистки космических орбит. Системы условно можно разделить на активные и пассивные.
Читать далее.
Комментарии:
Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв