Что нам, обыкновенным землянам, до ЧП в космосе, когда их и на Земле хватает? Но в последние дни драматические события за пределами земного притяжения привлекли внимание не только специалистов, но и самых рядовых представителей человечества. Миллионы людей в разных уголках нашей планеты с тревогой вглядывались в небо, следя за сообщениями о судьбе межпланетной станции «Фобос-Грунт». Куда, на чьи головы рухнут ее обломки — вопрос никому не казался праздным. А тут еще возникла необходимость корректировать орбиту Международной космической станции — появилась опасность столкновения МКС с обломками американского спутника… Все вроде бы на этот раз обошлось без тяжелых последствий. Но высветились серьезные проблемы, стоящие перед космическими державами. Попробуем в них разобраться.
Что нам, обыкновенным землянам, до ЧП в космосе, когда их и на Земле хватает? Но в последние дни драматические события за пределами земного притяжения привлекли внимание не только специалистов, но и самых рядовых представителей человечества. Миллионы людей в разных уголках нашей планеты с тревогой вглядывались в небо, следя за сообщениями о судьбе межпланетной станции «Фобос-Грунт». Куда, на чьи головы рухнут ее обломки — вопрос никому не казался праздным. А тут еще возникла необходимость корректировать орбиту Международной космической станции — появилась опасность столкновения МКС с обломками американского спутника… Все вроде бы на этот раз обошлось без тяжелых последствий. Но высветились серьезные проблемы, стоящие перед космическими державами. Попробуем в них разобраться.
Что нам, обыкновенным землянам, до ЧП в космосе, когда их и на Земле хватает? Но в последние дни драматические события за пределами земного притяжения привлекли внимание не только специалистов, но и самых рядовых представителей человечества. Миллионы людей в разных уголках нашей плане
«Фобос-Грунт» упал в океан
После мощнейшего взрыва на 100-километровой высоте (11 тонн токсичного топлива — не шутки) фрагменты межпланетной станции «Фобос-Грунт», объятые пламенем, в минувшее воскресенье поздним вечером вонзились в атмосферу нашей планеты. Температура раскаленной плазмы вокруг оставшихся после взрыва фрагментов составляла тысячи градусов. Металл плавился и тут же испарялся. Эти космические «снаряды» прошили воздушную толщу и врезались в воды Тихого океана. Так завершился неконтролируемый сход с орбиты 13,5-тонной махины, которая вместо долгого, во многом сенсационного путешествия к Марсу и Фобосу бесславно рухнула на Землю.
К счастью, никто не пострадал. Однако волнений было немало. Наиболее впечатлительные люди в разных странах с тревогой ждали окончания этого космического полета, помня и об убитой обломком американской станции «Скайлэб» австралийской корове в 1979-м, и о разрушениях жилых домов в США упавшими фрагментами шаттла «Колумбия». Чтобы успокоить, например, граждан Японии, пережившей тяжелейшие техногенные и природные катастрофы, власти обратились ко всем жителям с призывом сохранять спокойствие. А при японском правительстве был организован специальный штаб…
Напряжение усиливала неопределенность прогнозов относительно места падения «Фобос-Грунта». Постоянно менялись возможные районы: Индийский океан, Атлантический, Тихий, пустыня Гоби, Чили, Аргентина: Но теперь все страхи позади. Обошлось, и слава богу. Но уроки надо извлечь. Не только потерян уникальный комплекс стоимостью 5 млрд рублей, но и нанесен очередной чувствительный удар по престижу отечественной космонавтики.
О серьезном кризисе в этой важной для страны сфере свидетельствуют четыре крупные космические катастрофы только за один прошлый год. Сможет ли новое руководство отрасли переломить негативные тенденции? Этот вопрос сегодня остро стоит в повестке дня. И хорошо бы всерьез заняться модернизацией российской космонавтики, а не ссылаться на мифические происки врагов, якобы выводящих из строя наши космические аппараты.
Международная станция уходит от столкновения
Так совпало, что параллельно с неконтролируемым снижением межпланетной станции возникла еще одна напряженная ситуация на космической орбите. Российские и американские службы слежения за околоземным пространством сообщили Центрам управления в подмосковном Королеве и Хьюстоне (штат Техас), что возникла серьезная опасность столкновения Международной орбитальной станции с космическим мусором.
Этого мусора скопилось в космосе огромное количество, что создает нешуточные угрозы для полетов за пределы нашей планеты.
Мы знаем, что на Земле гигантские свалки с отходами давно уже стали острейшей проблемой. Но как происходит загрязнение космоса? Очень просто. Оно началось во второй половине прошлого века. Космический мусор — это остающиеся на орбите третьи ступени ракет, разгонные блоки, различные обломки, крышки, отработавшие свой срок спутники. Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США (НАСА) ежеквартально публикует данные о количестве мусорных объектов, вращающихся на дальних и ближних орбитах (NASA Orbital Debris Program Office). Я заглянул в последний отчет, выпущенный три месяца назад. В каталоге указаны только те фрагменты, обломки и целые конструкции, за которыми ведется наблюдение. На 5 октября прошлого года их количество составило 16 108 (в том числе и с учетом работающих аппаратов). Для сравнения: в 1974-м мусорных объектов было 3900, в 1985-м — 6600, в 1999-м — 9800. Как видим, загрязнение космоса идет с немалым ускорением.
Больше всех мусора на орбите оставляют космические первопроходцы. На долю России вместе с другими странами СНГ приходится 6073 объекта. На втором месте — США (4863), на третьем — Китай (3624). Вклад других стран:
Общая масса находящихся за пределами Земли рукотворных объектов превышает 5,5 тысячи тонн. Это равно массе нескольких груженых длинных железнодорожных составов.
Однако еще больше в космосе мелких, ненаблюдаемых фрагментов. По данным специалистов, осколков размером от 1 до 10 сантиметров на орбите более 200 тысяч, а количество совсем мелких частиц составляет миллионы. Между тем частица размером даже полмиллиметра, по сути пылинка, на скорости 10 километров в секунду может запросто пробить скафандр. Так что опасность от космического мусора вполне реальная. И уже было три случая столкновения бесхозных конструкций с дорогостоящими аппаратами.
В июле 1996-го действующий французский спутник CERISE врезался в третью ступень французской же (какая игра случая!) ракеты «Ариан», бесцельно бороздившей просторы космоса в течение 10 лет. У CERISE отсекло гравитационную штангу, и аппарат потерял ориентацию.
В 2006-м произошла неожиданная разгерметизация системы терморегулирования российского телекоммуникационного спутника «Экспресс-АМ11», который до этого ЧП успешно работал. По мнению отечественных и зарубежных специалистов, авария произошла из-за столкновения с космическим мусором.
А вот более свежий пример. В феврале 2009-го работающий американский спутник «Иридиум 33» не поделил космическую дорогу с «мертвым» российским аппаратом «Космос-2251». После столкновения и разрушения этих спутников над Сибирью на высоте 800 километров появилось более тысячи новых обломков. Именно один из них, отколовшийся от американского «Иридиума», и оказался тем объектом, который в минувшую пятницу начал опасное сближение с Международной космической станцией.
Как увернуться от удара судьбы
Получив предупреждения наземных радарных служб, российский и американский Центры управления полетами начали 13 января подготовку к проведению маневра уклонения МКС, чтобы уйти от столкновения. Ведь 10-сантиметровый осколок «Иридиума» шел почти навстречу Международной станции.
И если бы произошел лобовой удар, то относительная скорость составила 14 километров в секунду (более 50 тысяч километров в час)! Понятно, космический «снаряд» легко пробил бы корпус МКС. А это катастрофа.
Надо было уходить на другую траекторию. Но это непростое дело. Ведь мусора вокруг полным-полно.
И переходить на другую траекторию требуется таким образом, чтобы не подставить станцию под удары других осколков. Поэтому проводятся тщательные расчеты. Сначала баллистики подмосковного Центра управления полетами определяют несколько возможных вариантов маневра с учетом и дальнейших задач, и предстоящих стыковок, и многого другого. После этого данные передаются американским и российским службам контроля за космическим пространством.
Здесь каждый вариант рассматривается только в аспекте безопасности. Бывает, что бракуют все предложенные варианты из-за того, что трассы новых орбит пересекаются с траекториями других мусорных объектов. Тогда баллистики подмосковного ЦУПа предлагают новые решения. И только получив добро от служб контроля космического пространства, Центр управления приступает к проведению маневра уклонения.
В пятницу, 13 января, когда миллионы россиян готовились отмечать старый Новый год, в 20 часов 10 минут по московскому времени на МКС были включены двигатели модуля «Звезда». Они точно отработали заданные 54 секунды, и средняя высота орбиты увеличилась на полтора километра, составив 391,4 километра.
Это был 13-й маневр уклонения от космического мусора с начала строительства станции в 1998 году. Только в прошлом году было 38 оповещений о возможности опасного сближения, но в 36 случаях дальнейшие уточненные измерения показали, что осколки пройдут мимо. А вот в двух случаях потребовалось уводить МКС на другую орбиту. Всего же за последние 10 лет, по сообщению представителя Минобороны РФ, Космические войска России выдали более 900 предупреждений о возможном опасном сближении Международной станции с летающими в космосе мусорными объектами.
Зоной безопасности МКС считается пространство вокруг нее, простирающееся на 25 километров впереди и на 25 километров позади станции, на столько же слева и справа звездного дома и на 2 километра сверху и снизу. Если предполагаемая траектория обломков попадает в эту зону, специалисты начинают считать вероятность столкновения. Не имея точных характеристик чрезвычайно разреженной атмосферы на космических высотах, создается целый «веник» траекторий. И в зависимости от вероятности столкновения определяется «желтый порог» или «красный порог».
Однако бывает, что предупреждение поступает в ЦУП не заблаговременно — скажем, за двое суток, — а в ходе текущей работы, когда для многосложных расчетов перевода станции на другую траекторию времени уже не остается. И тогда экипажу поступает приказ занять места в космическом корабле, задраить люки и быть готовыми в случае пробоя и разгерметизации корпуса станции экстренно вернуться на Землю. Если на МКС работают шесть человек, то они размещаются в двух пристыкованных к орбитальному комплексу «Союзах».
Такие случае бывали. Мне рассказывали, что однажды мусорный объект пролетел на расстоянии всего 450 метров от МКС.
«Все нарастающая угроза…»
Проблема загрязнения околоземного пространства стала настолько острой, что всерьез волнует руководителей космических ведомств. Ситуация усугубляется столкновениями объектов космического мусора между собой или взрывами остатков топлива в отработавших ракетных ступенях, что существенно увеличивает количество осколков. Серьезно осложнил ситуацию и проведенный в 2007 году в Китае эксперимент, когда ракетой был сбит свой же ненужный спутник. При этом образовалось более 3 тысяч фрагментов.
«Наступило время, когда космический мусор создает все нарастающую угрозу для устойчивого развития космической деятельности, для людей и собственности на Земле, — говорится в официальном совместном документе Роскосмоса и ЦНИИМАШа. — Каждый очередной запуск космического аппарата приводит к образованию нового долгоживущего космического мусора. Исследования показали, что к середине столетия процесс саморазмножения космического мусора будет преобладать над процессом самоочищения за счет торможения в остаточной атмосфере, то есть количество мусора будет необратимо увеличиваться. Космический мусор является нарастающим фактором риска».
Уже всерьез говорят о том, что большие участки околоземных орбит могут стать недоступными. А некоторые специалисты даже считают, что если не будут приняты масштабные меры, то мусор может в перспективе привести к прекращению полетов и запусков спутников.
Озаботились ситуацией и в ООН. В 2007 году Генеральная Ассамблея одобрила «Руководящие принципы по предупреждению образования космического мусора». Этот документ носит рекомендательный характер. Но первый шаг сделан. В России, США, других странах идет работа по решению сложнейшей задачи. Предстоит не допускать захламления космоса в ходе текущей деятельности, а также создавать такие конструкции, которые позволят или уводить отработавшие свой срок аппараты на специальные космические кладбища, или направлять для сгорания в плотные слои атмосферы. Потребуется удалять из оставляемых в космосе аппаратов топливо, жидкости под большим давлением, разряжать аккумуляторы (чтобы избежать взрывов).
Ну, а что делать с тем огромным объемом мусора, который уже имеется? Существуют различные проекты. Например, направлять спутники к ракетным ступеням, прикреплять ускорители, чтобы конструкции сгорали затем в атмосфере.
Японцы предлагают проводить «чистку» с помощью огромных металлических сетей. Другой проект посвящен использованию мощных лазеров, которые «подтолкнут» ненужные фрагменты для схода с орбиты. Словом, проектов много, но пока все это больше похоже на фантастику.
«Решением чрезвычайно актуальной задачи надо заниматься более энергично, время не ждет, — сказал в интервью „Труду“ исполнительный директор кластера космических технологий и телекоммуникаций фонда „Сколково“ Сергей Жуков, космонавт, поэт, бизнесмен. — Чистка околоземного космоса — не безнадежная задача. Возможно в принципе использовать и тральщики, и лазеры, и другую технику. Недавно к нам поступил очередной проект. Возможно, что по этой теме будет объявлен конкурс. Но, конечно же, столь сложной и дорогостоящей проблемой надо заниматься в планетарном масштабе, причем не откладывая на завтра».
Из совместного документа Роскосмоса и ЦНИИМАШа
«Наступило время, когда космический мусор создает все нарастающую угрозу для устойчивого развития космической деятельности, для людей и собственности на Земле. Исследования показали, что к середине столетия процесс саморазмножения космического мусора будет преобладать над процессом самоочищения за счет торможения в остаточной атмосфере, то есть количество мусора будет необратимо увеличиваться».
«Расследование причин аварии „Фобос-Грунта“ беру под личный контроль. 31 января — совещание на КБ химавтоматики в Воронеже», — написал Рогозин на своей страничке в социальной сети Facebook.
Между тем в ракетно-космической отрасли заявили, что межведомственной комиссии не удастся установить истинные причины аварии российской межпланетной станции «Фобос-Грунт», из-за которой она не смогла выйти на отлетную к Марсу траекторию полета.
Источник: trud.ru