Плотность космического мусора на орбите достигла уровня, при котором столкновения будут порождать новые обломки быстрее их сгорания
Земная орбита становится все более переполненной опасным космическим мусором, и инженеры предупреждают, что проблема может продолжать ухудшаться, даже если все ракетные запуски остановятся уже сегодня. Согласно данным Space-Track и Сети космического наблюдения США, более 33 000 отслеживаемых объектов в настоящее время вращаются вокруг Земли на скоростях, приближающихся к 28 000 км/ч. Ученые отмечают, что даже крошечные фрагменты могут повредить космические корабли, спутники и станции, работающие на низкой земной орбите.
Растущее накопление обломков вызывает обеспокоенность по поводу каскадной цепной реакции, известной как синдром Кесслера, при котором столкновения между объектами порождают еще больше обломков, увеличивая вероятность будущих аварий. Согласно отчету, на орбите Земли сейчас находится более 15 800 тонн материала, что эквивалентно примерно 40 авиалайнерам, разбитым на высокоскоростные объекты.
Исследователи утверждают, что почти половина всех отслеживаемых объектов на орбите уже классифицирована как мусор. Из 33 269 отслеживаемых объектов 12 550 являются фрагментами мусора, в то время как 17 682 — это полезная нагрузка, или спутники. Это означает, что на каждые 10 работающих на орбите спутников приходится примерно семь отслеживаемых объектов мусора. В отчете подчеркивается, что опасность заключается не столько в количестве мусора в космосе, сколько в его плотности и скорости.
Эмили Сакки, инженер-аэродинамик университетской команды ракетостроения Батского университета, предупредила, что ситуация может продолжать ухудшаться независимо от будущей пусковой активности. По ее словам, даже в сценарии, где дальнейшие запуски не производятся, уровень мусора все равно будет увеличиваться, поскольку столкновения и фрагментации генерируют новые обломки быстрее, чем существующие объекты могут естественным образом войти в атмосферу. В отчете Китай, Россия и США названы крупнейшими источниками орбитального мусора. Доля Китая в основном связана с его испытанием противоспутникового оружия в 2007 году, в то время как данные о мусоре от США включают фрагменты, образовавшиеся в результате столкновения спутников Iridium 33 и Космос 2251 в 2009 году.
Исследователи также подчеркивают растущую экологическую проблему, связанную с возвращением мусора в атмосферу. Такие материалы, как алюминий, медь и литий, испаряются в частицы, которые могут оставаться в верхних слоях атмосферы и потенциально влиять на атмосферную химию и уровень озона. Правительства, космические агентства и частные компании сейчас активно инвестируют в технологии, предназначенные для удаления мусора с орбиты, прежде чем проблема обострится еще больше. Европейское космическое агентство поддерживает миссию ClearSpace-1, запуск которой ожидается в 2029 году и которая нацелена на захват мусора с помощью роботизированных манипуляторов.
Другие разрабатываемые технологии включают магнитные системы захвата, электродинамические тросы, гарпуны, паруса сопротивления и лазерные системы удаления мусора. Сурабхи Сатиш, инженер-двигателист университетской команды Батского университета, отметил, что роботизированные манипуляции и захваты по типу клешни являются адаптируемыми не только для разового удаления мусора, но и могут поддерживать инспекцию, орбитальное обслуживание, дозаправку и продление срока службы, что делает их более коммерчески устойчивыми. Однако эксперты предостерегают, что широкомасштабное удаление мусора остается технически сложным и чрезвычайно дорогостоящим.
Хриши Дэйв, руководитель направления двигательных установок в команде Батского университета, заявил, что активное удаление мусора еще не было продемонстрировано на коммерческом уровне. По словам экспертов, растущий кризис уже меняет подходы к проектированию спутников и космических кораблей: инженеры все больше сосредоточены на контролируемом сходе с орбиты, использовании сгораемых материалов и системах утилизации в конце срока службы, чтобы предотвратить будущее накопление мусора.