Ученые предложили отслеживать космический мусор с помощью сейсмографов
Ученые предложили новый метод отслеживания падающих обломков космического мусора с помощью глобальных сетей сейсмографов, которые традиционно используются для обнаружения землетрясений. Этот подход позволяет с высокой точностью определять место падения обломков по мощным звуковым ударам, возникающим при их сверхзвуковом входе в атмосферу Земли.
Космический мусор становится все более серьезной проблемой. По мере роста числа спутников на орбите, особенно в низкой околоземной, стремительно увеличивается и риск столкновений. Например, спутники Starlink компании SpaceX только в период с 2019 по 2023 год выполнили более 50 000 маневров по уклонению от столкновений. Любая авария порождает новые обломки, часть из которых может упасть на Землю, в том числе в населенных районах.
Новый метод, разработанный постдокторантом Университета Джонса Хопкинса Бенджамином Фернандо при участии исследователя из Имперского колледжа Лондона Константиноса Хараламбуса, использует данные сейсмографов для фиксации ударных волн от падающих объектов. Обломки входят в атмосферу со скоростью, в десятки раз превышающей скорость звука, что порождает громкий звуковой удар, похожий на хлопок от истребителя. Сеть сейсмометров регистрирует эту вибрацию, а ученые, анализируя данные с нескольких станций, могут восстановить траекторию полета и спрогнозировать район приземления.
В своем исследовании, опубликованном в журнале Science, Фернандо и Хараламбус успешно реконструировали траекторию падения орбитального модуля китайского космического корабля «Шэньчжоу-15», который сошел с орбиты 2 апреля 2024 года. Анализ данных со 127 сейсмометров в южной Калифорнии показал, что модуль размером около 1 метра и весом более 1,5 тонн двигался со скоростью от 25 до 30 Махов. Его путь пролегал примерно в 40 километрах севернее траектории, предсказанной Космическим командованием США. По словам ученых, традиционные радарные оценки точки входа могут иметь погрешность в тысячи километров, тогда как новый метод способен обеспечить значительно более точное определение местоположения.
Исследователи подчеркивают растущую актуальность проблемы: в прошлом году в атмосферу ежедневно входили несколько спутников, и независимых инструментов для точного отслеживания их траекторий и мест падения фрагментов не хватает. Быстрое обнаружение обломков критически важно не только из-за риска физических повреждений, но и потому, что некоторые объекты могут содержать опасные материалы, такие как радиоактивные вещества. В качестве примера Фернандо привел инцидент 1996 года с российским аппаратом «Марс-96» и недавнее обнаружение искусственного плутония в леднике Чили, возможно, связанное с его разрушением в атмосфере.
Таким образом, использование сетей сейсмометров в качестве дополнительного инструмента слежения позволит оперативно находить потенциально опасные обломки и снижать связанные с ними риски для населения и окружающей среды.