Сколько в космосе мусора?

Десятки миллионов частиц.

Жители Питтсбурга едва не стали свидетелями не самого обычного небесного «фейерверка» – в трех тысячах километров над ними пересекались траектории двух старых американских спутников, разведывательного GGSE-4 и обсерватории IRAS. Аппараты были запущены в 1967 и 1983 годах и давно вышли из строя. С течением времени их орбиты менялись, и траектории постепенно начали пересекаться. 29 января был «днем икс» – по оценкам астрономов, риск столкновения был очень велик.

Но в итоге обошлось – спутники прошли на скорости в 50 тыс. км/ч примерно в 30 метрах друг от друга. А вот если бы удар все же произошел, последствия могли стать заметны моментально. Не для Земли, но для космической отрасли точно. Поскольку оба спутника немаленькие (GGSE-4, например, 18 м), их разрушение могло серьезно увеличить объем космического мусора, циркулирующего на низких околоземных орбитах. А это уже породило бы новые проблемы.

Что такое космический мусор

Это абсолютно все следы человеческой деятельности, скопившиеся с момента запуска первого спутника Земли в октябре 1957 года (он, к слову, сошел с орбиты и сгорел в атмосфере 4 января 1958-го) и не несущие в себе к настоящему моменту никакой полезной функции. Так что сюда можно отнести все что угодно – старые спутники, обломки и части ракет, мелкие запчасти, гайки и болты и даже отслоившиеся частички краски.

Но и это еще не все. В американской корпорации Aerospace утверждают, что на орбите с бешеной скоростью двигаются отвертки, гаечные ключи, перчатки, камеры, крышки объективов, мешки для мусора, частицы твердого топлива, сумка для инструментов и зубная щетка – ее в 2012 году астронавты приспособили для починки внешнего энергетического блока на МКС.

И хоть это кажется забавным на первый взгляд, вот так выглядит след от столкнувшегося с иллюминатором МКС объекта (вероятно, это был кусочек отслоившейся краски) размером в несколько тысячных миллиметра.

Причина, конечно, в скорости. В среднем на низкой околоземной орбите мусор двигается со скоростью около 7–8 км/с. Однако этот показатель иногда может увеличиваться до 15 км/с, а это уже в 10 раз быстрее скорости пули. В таких условиях маленькая гайка по мощности становится равна многотонному грузовику, несущемуся со скоростью свыше 100 км/ч.

Где находится мусор

Почти весь космический мусор сосредоточен на низкой околоземной орбите (НОО) – к ней относят высоты от 160 до 2000 км над поверхностью моря. Почему именно там? Потому что подавляющее большинство запущенных человечеством объектов приходилось именно на этот диапазон. Даже сейчас из более чем 2000 действующих спутников 66% (1400) находятся на НОО. И более того – в ближайшее время это число увеличится в разы из-за Илона Маска с его проектом Starlink, «интернета для всех». Всего Маск планирует запустить почти 12 тыс. новых спутников, и первые уже отправились.

Не все высоты в рамках НОО одинаково популярны. К примеру, верхние ступени ракет обычно стараются сбросить на высотах до 600 км – чем высота ниже, тем сильнее влияние атмосферы, так что оказавшиеся там объекты через непродолжительное время попадают в плотные слои и там сгорают – самоустраняются. Так утилизируется около 300 частиц космического мусора ежегодно. Большую часть спутников, особенно солнечно-синхронных, запускают на высоты от 700 до 1000 км – там притяжение ниже, и срок их жизни продлевается. В первую очередь за счет экономии топлива, которого на больших высотах требуется меньше.

Из-за этого на высоте 700–1000 км самая большая концентрация мусора. Есть еще так называемая Орбита захоронения (около 36 тыс. км), туда выводят отслужившие свое геостационарные спутники, но их пока было не так много, чтобы говорить и о ее замусоривании.