Почему никто не убирает миллионы опасных обломков вокруг планеты. И тут политика

С помощью наземных радиолокационных и оптических средств учёные отслеживают некоторую их часть — правда, порядка 10% от общего числа. Притом среди отслеживаемых объектов только 6% — это работающие аппараты.

Чем опасен космический мусор

Главная опасность — препятствие полёту существующих активных спутников, которые могут повредиться или вовсе разрушиться при столкновении. Аналогичная проблема касается и будущих космических запусков: новые ракеты могут попросту врезаться в обломки искусственных космических тел, из-за чего вся дорогостоящая миссия провалится ещё до достижения пункта назначения.

К тому же в некоторых обломках есть опасные химические вещества, которые при сгорании в атмосфере могут разрушать озоновый слой — по данным Роскосмоса, ежегодно на Землю падает до 150 тонн космического мусора.

Сейчас у человечества нет эффективных технологий, способных защищать космические аппараты от

мусора размером более 1 см в диаметре (по крайней мере, на низких и средних орбитах). Современные космические корабли и спутники оснащаются щитом Уиппла (тонким экраном, расположенным на некотором расстоянии от корпуса), однако он полезен только против мусора размером до 1 см — к тому же им нельзя защитить солнечные панели, используемые в спутниках.

Откуда появляется космический мусор и кто за это ответственен

Если бы все старые космические аппараты просто выключались и продолжали летать по своей привычной траектории, космический мусор стал бы настолько плотным, что космические аппараты не смогли бы пробиться сквозь него без повреждений. Благо учёные давно предусмотрели эту проблему (ещё во времена запуска первых спутников в 1950-х годах) и со временем решили выводить выходящие из строя аппараты на так называемые орбиты захоронения.

Геостационарные спутники (которые находятся над экватором и остаются неподвижными относительно поверхности Земли) выводят на орбиту захоронения, расположенную на 200 км выше от геостационарной орбиты (для каждого аппарата она рассчитывается отдельно), — чтобы уменьшить вероятность столкновения и освободить место для активных спутников.

Орбита захоронения военных спутников с ядерными реакторами ниже — около 650–1000 км. По подсчётам учёных, гравитация Земли притянет их спустя 2 тыс. лет, но до этого времени они на безопасном расстоянии.

Несмотря на вышеописанные меры предосторожности, есть проблема — космические аппараты не всегда удаётся вывести на орбиты захоронения (к примеру, когда они внепланово выходят из строя или внепланово сталкиваются с другими спутниками). Однако к числу важнейших событий, повысивших засорённость космоса, относят и применение противоспутникового оружия (баллистических ракет или спутников-перехватчиков) — в период с 1968 по 1985 годы США и СССР активно проводили испытания такого вида оружия, в результате чего к 1990 году примерно 7% отслеживаемого космического мусора образовалось в результате 12 таких «экспериментов».

Сейчас у учёных есть несколько методов оценки ответственности стран в образовании мусора — в 2021 году специалисты использовали два популярных из них на конференции в Санкт-Петербурге. Согласному одному из них, вклад Китая в появление космического мусора составлял 40%, США и России — по 25,5%, а доля всех других стран — 7%. Во втором методе лидирует Россия:

Как бы там ни было, все методики оценки указывают на то, что наибольшими «виновниками» в образовании космического мусора являются Китай, США и Россия — каждая из этих стран больше «намусорила», чем все остальные (кроме лидеров) вместе взятые.

Почему космический мусор не убирают

Выше упоминались только главные опасности космического мусора, которые сейчас беспокоят учёных больше всего. Однако есть и другие — к примеру, риск появления эффекта Кесслера. Согласно этой теории, наибольшую опасность при столкновении летающих на орбите аппаратов вызывает эффект домино: если большие объекты столкнутся друг с другом, может образоваться большое количество осколков, которые в свою очередь способны столкнуться с другим космическим мусором — так может образоваться цепная реакция, вызывающая появление всё новых и новых обломков.

Учитывая всё это, практически полное отсутствие действий со стороны человечества по уборке космического мусора может оказаться странным. Однако этому есть объяснения, причём сразу несколько.

1 причина. Его технически сложно убирать

Не только сложно, но и не до конца понятно, как это делать в принципе. А эффективных мер по его устранению на орбитах выше 600 км (где нет очищающего эффекта от торможения об атмосферу) и вовсе не придумали. Специалисты из разных уголков мира предлагали самые разные идеи, но все они, по сути, остались на этапе концептов или провалившихся проектов. У учёных были самые разные варианты:

• использовать космолёт-буксир, который будет цеплять мусор и стягивать его на низкую орбиту для возвращения в атмосферу (чтобы он сгорел в ней) или выталкивать на орбиту захоронения;
• применять лазер, испаряющий обломки или меняющий их орбиту ионными пучками;
• задействовать специальный сборщик мусора для дальнейшей переработки.

В техническом плане все эти идеи объединило одно — если что-то пойдёт не по плану, космического мусора станет только больше. Даже идея с лазером не обошла эту проблему: слишком мощный луч может разрушить мусор на мелкие кусочки, что только усугубит положение дел.

К тому же все методы ориентированы на устранение крупных элементов (наподобие вышедших из строя спутников или не уничтожившихся их частей), хотя мелкие тоже могут стать большой проблемой.

2 причина. Любой из предложенных методов очень дорогой

У космических организаций не всегда находятся средства даже на полезные для человечества миссии — неудивительно, что вопрос уборки космического мусора не стоит на первом плане. Стоимость вышеописанных концептуальных миссий найти в открытых источниках не удаётся, но можно смело предположить, что каждый из этих методов дороже привычного запуска спутников (с учётом разработки и испытаний инновационных технологий, которые применялись бы для уборки мусора).

3 причина. (Гео)политическая — спутники и мусор принадлежат их создателям

Это самая неочевидная, но не менее важная проблема по сравнению со всеми остальными. Не только действующие спутники, но и их неработающие останки, как и обломки (даже представляющие опасность другим космическим миссиям) юридически принадлежат организациям, которые их создавали/запускали.

К тому же именно эта проблема усугубляет все вышеописанные — извлекаемые обломки спутников могут быть объектом национальной безопасности запустивших их стран (или как минимум секретной интеллектуальной собственностью), из-за чего все миссии по очистке космического мусора могут быть направлены на ликвидацию только своих спутников, ракет и их обломков. Это сильно затрудняет работу учёных (ведь нужно выследить и захватить только свой мусор, не коснувшись чужого), а также стоимость (чем сложнее технологии, тем они дороже).

В будущем всё станет только хуже

Поиск решения космического мусора застопорился, но риск негативных последствий неизменно возрастает: существующие спутники могут повредиться, новые космические аппараты постоянно выводятся на орбиту.

Здесь вспоминается хотя бы проект Starlink от Илона Маска по обеспечению спутниковым интернетом разных уголков Земли. Он предусматривает запуск не меньше 12 тыс. спутников (вплоть до 42 тыс. при удачном раскладе) на околоземную орбиту, первые миссии уже прошли успешно — за 62 запуска ракета-носитель Falcon 9 вывела на орбиту 3 291 спутник.

Если учесть, что за время работы внепланово выйдут из строя хотя бы 15% спутников из минимально необходимых, на орбите появится 1 800 объектов космического мусора, которые при столкновениях образуют намного больше обломков и частиц.

Даже если какая-то из стран придумает инновационный и недорогой способ уничтожения космического мусора, его реализации помешают вышеописанные юридические (политические) проблемы. США, Китаю и России (а также другим) прежде всего стоит урегулировать именно вопросы международного космического права, но сейчас это не видится реализуемым — хватает проблем и на Земле.