Вероятность того, что кто-то погибнет от падающего с неба космического мусора, может показаться до смешного ничтожной. В конце концов, в результате такого несчастного случая ещё никто ранее не погибал, хотя и были случаи получения травм и материального ущерба. Но учитывая, что мы запускаем в космос всё больше спутников, ракет и зондов, нужно ли нам начинать относиться к риску более серьёзно?
Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Astronomy, оценило вероятность причинения ущерба от падающих частей ракеты в течение следующих 10 лет.
Изображение: Frame Stock Footage/Shutterstock
Каждую минуту каждого дня на нас из космоса сыплются обломки – опасность, о которой мы почти не подозреваем. Микроскопические частицы астероидов и комет пролетают сквозь атмосферу и незаметно оседают на поверхности Земли, образуя ежегодно около 40 тыс. тонн пыли.
И хотя для нас на данный момент это не является проблемой, такой мусор может нанести ущерб космическим кораблям — так, например, нечто подобное, как сообщалось, недавно произошло с космическим телескопом «Джеймс Уэбб». Иногда более крупный образец небесного тела даже в состоянии прибыть на Землю в виде метеорита, образовав на поверхности кратер.
Порой же, хоть и совсем-совсем редко, Земля входит в контакт с объектами покрупнее, которые вызывают куда более страшные последствия в виде смерти и разрушений, вспомним хотя бы вымирание динозавров. Всё это примеры природного космического мусора, неконтролируемое прибытие которого непредсказуемо и более-менее равномерно распределяется по земному шару.
Однако в новом исследовании изучалось неконтролируемое прибытие искусственного космического мусора, такого как отработанные ступени ракет, связанного с запуском ракет и спутников. Используя математическое моделирование наклонов и орбит частей ракет в космосе и плотности населения под ними, а также спутниковые данные за последние 30 лет, авторы оценили, где приземляются обломки ракет и другие куски космического мусора, когда они падают обратно на Землю.
Они обнаружили, что существует небольшой, но значительный риск повторного появления деталей в ближайшее десятилетие. При этом они выявили, что подобное скорее будет происходить над южными широтами, чем над северными. Фактически, исследование показало, что вероятность того, что элементы ракет приземлятся в широтах Джакарты, Индонезия, Дакки, Бангладеш или Лагоса, Нигерия, примерно в 3 раза выше, чем в Нью-Йорке, США, Пекине, Китай, или Москве, Российская Федерация.
Авторы также рассчитали «ожидаемые потери» — риск для жизни людей — в течение следующего десятилетия в результате неконтролируемых падений ракет. Предположив, что каждый повторный вход в атмосферу разбрасывает смертоносные обломки на площади в десять квадратных метров, они выявили, что существует в среднем 10%-ая вероятность одной или нескольких жертв в течение следующего десятилетия.
На сегодняшний день вероятность того, что обломки спутников и ракет могут причинить вред поверхности Земли (или воздушному движению в атмосфере), считается незначительной. Большинство исследований такого космического мусора были сосредоточены на риске, создаваемом на орбите выведенными из строя спутниками, которые могут препятствовать безопасной эксплуатации функционирующих спутников. Неиспользованное топливо и аккумуляторы также приводят к взрывам на орбите, что приводит к появлению дополнительных отходов.
Но по мере того, как число компаний, занимающихся запуском ракет, увеличивается — и переходит от государства к частному предприятию — весьма вероятно, что число аварий, как в космосе, так и на Земле, таких как та, что последовала за запуском китайской ракеты Чанчжэн-5 «Великий поход», также увеличится. Новое исследование предупреждает, что цифра 10% является консервативной оценкой.
Что можно сделать
Существует целый ряд технологий, которые позволяют полностью контролировать повторное попадание мусора в атмосферу, но их реализация требует больших затрат. Например, космический корабль может быть «пассивирован», при этом неиспользованная энергия (такая как топливо или батареи) идёт в расход, а не накапливается после окончания срока службы космического корабля.
Выбор орбиты для спутника также может снизить вероятность образования мусора. Неработающий спутник можно запрограммировать на переход на низкую околоземную орбиту, где он просто сгорит.
Также уже предпринимаются попытки запускать в космос многоразовые ракеты, которые, например, продемонстрировала SpaceX и разрабатывает Blue Origin. Они создают намного меньше мусора, хотя он всё ещё и имеется, достаточно вспомнить о краске и металлической стружке, которые будут образовываться в результате контролируемого возвращения кораблей на Землю.
И многие агентства действительно серьёзно относятся к рискам. Так, например, Европейское космическое агентство планирует миссию по захвату и удалению космического мусора с помощью четырёхрукого робота. В 2010 году ООН через своё Управление по вопросам космического пространства выпустила свод Руководящих принципов по предотвращению образования космического мусора, который был усилен в 2018 году. Однако, как отмечают авторы нового исследования, это руководящие принципы, а не нормы международного права, и они не дают конкретных указаний относительно того, как следует осуществлять или контролировать мероприятия по смягчению последствий.
В исследовании утверждается, что развитие технологий и более продуманный дизайн миссий уменьшат частоту неконтролируемого возвращения обломков космических аппаратов, снизив риск возникновения опасности по всему миру. В нём говорится, что «неконтролируемое возвращение корпуса ракеты представляет собой проблему коллективных действий; решения существуют, но каждое государство, осуществляющее запуск, должно их принять».
Требование к правительствам действовать сообща не является беспрецедентным, о чём свидетельствует соглашение о запрете разрушающих озоновый слой хлорфторуглеродных химикатов. Но, к сожалению, такого рода действия обычно требуют крупного события со значительными последствиями для северного полушария, прежде чем будут предприняты какие-либо действия. А внесение изменений в международные протоколы и конвенции требует времени.
Через 5 лет исполнится 70 лет с момента запуска первого спутника в космос. Было бы здорово отметить это событие усиленным и обязательным международным договором о космическом мусоре, ратифицированным всеми государствами ООН. В конечном итоге от такого соглашения выиграют все страны.
