Орбита Земли уже не та, что была еще десять лет назад. В наши дни Международная космическая станция должна следить за летающими обломками и своевременно маневрировать, чтобы избежать потенциально фатального столкновения. Ведь на таких скоростях даже небольшой винтик может причинить серьезный ущерб.
По разным оценкам, в космосе находится до 250 000 объектов. Большинство из них — продукты столкновений или вышедшее из употребления оборудование. Это может показаться слишком уж абстрактным во времена настоящей пандемии на планете, но ученые и действующие спутниковые операторы активно критикуют безответственное использование космоса. Так насколько это стало проблемой уже сегодня и к чему может привести в дальнейшем? Рассмотрим факты.
По словам Суприи Чакрабарти, профессора физики Массачусетского университета Лоуэлла, с тех пор как в 1957 году был запущен первый искусственный объект «Спутник», вплоть до 2010-х годов к нему на низкой околоземной орбите (НОО) ежегодно присоединялись лишь несколько десятков новых спутников. Например, в 1990 году вокруг Земли активных их было всего 464. Но вот только в 2020 и 2021 годах в космос было отправлено уже 1 300 и более 1 400 соответственно, в результате чего общее количество активных спутников на НОО по состоянию на сентябрь 2021 года достигло 7 500, согласно индексу космических объектов Организации Объединенных Наций.
Естественно, энтузиасты космоса не собираются останавливаться на достигнутом и в 2022 году. Дональд Дж. Кесслер, американский астрофизик и бывший ученый NASA, предвидел эту проблему еще в 1970-х годах, когда сосредоточился на изучении космического мусора. Впервые он представил свои идеи в научной статье под названием «Частота столкновений искусственных спутников: создание пояса мусора», которая была опубликована в 1978 году. Его теория впоследствии стала известна как Синдром Кесслера (или Эффект Кесслера). Проще говоря, он предсказал, что по мере того, как все больше искусственных объектов будет запускаться на НОО, вероятность столкновений между ними продолжит нарастать, что в конечном итоге создаст ореол мусора вокруг Земли. Его гипотеза сейчас материализуется на наших глазах, а число развертываний спутников растет в геометрической прогрессии.
Планы по запуску огромных созвездий спутников
Страны от Японии до Алжира планируют принять участие в этом процессе. Хотя многие миссии все же постигнет неудача и некоторые из них кажутся слишком оптимистичными, масштабы других не могут не вызывать беспокойства, учитывая текущее положение дел. Пожалуй, одно из самых неожиданных и амбициозных заявлений исходит от страны, от которой никто такого не ожидал.
Руанда далеко не первой приходит на ум, когда мы думаем о космических державах. Но это африканское государство упорствует в освоении космоса. В настоящее время Руанда запустила только один спутник — еще в 2019 году. Однако недавняя подача заявки в Международный союз электросвязи (International Telecommunication Union, ITU) вызвала недоумение и не на шутку разозлила известных спутниковых операторов: речь идет о 327 230 орбитальных аппаратах в двух «созвездиях». На момент подачи заявления руандийские власти не указали своих мотивов — кроме «превращения страны в центр африканской космической промышленности» — и попросту ошеломили этим шагом даже Африканский союз и космические агентства ЮАР.
Более того, такие планы вынашивают не только страны. Канадская компания Kepler тоже подала заявку на запуск системы из 115 000 спутников, хотя и через правительство Германии. Даже это число намного превышает статус-кво. Но, по крайней мере, Kepler дала объяснение своим действиям: вывести интернет в космос и обеспечить связь в реальном времени с другими спутниками.
С другой стороны, такие компании, как OneWeb и SpaceX Илона Маска со своим сервисом Starlink, концентрируются на предоставлении интернета на Земле, удовлетворяя потребности предприятий и частных лиц соответственно. Первая уже отправила в космос 394 орбитальных аппарата и намеревается выйти на 648 действующих спутников к 2022 году, а следующие запуски запланированы на январь текущего года. А SpaceX на данный момент имеет свыше 1 900 спутников на НОО. Интересно, что не так давно они были вынуждены уклоняться от российской космической станции, и якобы заставили китайскую станцию маневрировать, чтобы избежать столкновения, в результате чего Пекин даже пожаловался в ООН.
По словам Стива Коллара, исполнительного директора SES, недавние заявки связаны с отсутствием регулирования со стороны ITU, который не уполномочен осуществлять правоприменение. Учитывая обстоятельства, Федеральная комиссия по связи США, похоже, взяла на себя роль более строгого регулятора. В то же время Марк Данкберг, председатель Viasat, выразил надежду, что проблема может быть решена на национальном уровне, поскольку предлагаемые системы запрашивают права на посадку у национальных регулирующих органов, которые, в свою очередь, могут не захотеть их предоставлять орбитальным аппаратам, непропорционально занимающим пространство в космосе.
Понятно, что космос медленно, но верно становится спорной областью, где первопроходцы получают самые большие куски пирога. До сих пор столкновения со спутниками оставались в основном незамеченными, но в будущем такие темпы могут привести к серьезным сбоям в повседневных услугах, таких как банкоматы и GPS.
Как очистить орбиту от космического мусора
Впрочем, надежда на решение нарастающей проблемы есть. И здесь упорствует Япония, пытаясь найти выход из ситуации. Японская компания Astroscale уже успешно протестировала свою программу End-of-Life Services, запустив в марте 2021 года миссию ELSA-d, предназначенную для стыковки и удаления мусора из космоса.
Более того, проект Active Debris Removal, призванный позаботиться о более крупных объектах, также находится на стадии реализации, а миссия ADRAS-J, как ожидается, начнется в 2023 году.
А вот компания спутниковой связи Sky Perfect JSAT надеется развернуть лазерные спутники для уничтожения мусора в 2026 году.
Страна восходящего солнца предложила решение проблемы космического мусора еще в 2014 году, когда Японское агентство аэрокосмических исследований объявило о планах создания электродинамического троса, включающего сетку из алюминиевых и стальных проводов. Она будет следовать за беспилотным космическим кораблем и использовать электромагнитное поле для сбора обломков, которые в итоге бы сжигались.