Новые открытия, изобретения и технологии

Наука и жизньНаука

Вести из институтов

Разгонный блок «Centaur» — вторая ступень американской ракеты-носителя «Atlas V». В результате взрыва в 2018 году он распался более чем на пятьсот фрагментов, значительно «обогатив» коллекцию космического мусора. Фото: NASA/PD.

Стремительные шаги к «Синдрому Кесслера»

В научно-фантастическом фильме «Гравитация» трагические события начинаются с разрушения космического корабля, которое происходит из-за столкновения с космическим мусором. И это реальная проблема — космического мусора становится всё больше.

Чем выше перигей (самая близкая к Земле точка орбиты) и апогей (самая удалённая от Земли точка орбиты) объекта, тем дольше он сможет оставаться на своей орбите. Например, если высота перигея и апогея 200 и 500 км соответственно, то спутник массой 100 кг и диаметром 1 м пробудет на орбите всего девять суток; тот же спутник с высотой перигея и апогея 400 и 1600 км сможет оставаться на орбите уже 6600 суток (более 18 лет). Если же взять объект на геостационарной орбите (средний радиус орбиты около 42 000 км), то очевидно, что он будет оставаться на ней практически вечно в рамках человеческих поколений, что, собственно, и создаёт проблему накопления космического мусора.

На январь 2019 года количество космического мусора оценивается в 34 тыс. объектов размером более 10 см, 900 тыс. объектов размером 1—10 см и в 128 млн объектов размером от 1 мм до 1 см. Но даже мелкие объекты, летая с космической скоростью, могут полностью уничтожить или вывести из строя работающий спутник в случае столкновения с ним. К счастью, столкновений зарегистрировано пока крайне мало — буквально с десяток.

Значительная часть новых фрагментов образуется в результате взрывного разрушения космических аппаратов, особенно отработавших верхних ступеней ракет. При этом если обычно регистрируется несколько случаев разрушения космических аппаратов в год всего лишь с десятками обнаруженных фрагментов, то два события прошедшего 2018 года оказались куда более «урожайными». Новообразовавшиеся обломки, способные затронуть пояс крайне важной геостационарной орбиты, где находится, в частности, множество коммуникационных спутников, ещё больше приближают нас к «синдрому Кесслера» — состоянию, когда цепная реакция разрастания популяции космического мусора делает использование космического пространства невозможным.

Что же случилось в прошлом году? Первым сравнительно крупным событием фрагментации космического околоземного объекта на геостационарной орбите было разрушение верхней ступени «Transtage» (каталожный номер — 3692, международное обозначение — 1969—013B) американской ракеты-носителя «Titan IIIC». Случилось это 28 февраля 2018 года, почти 50 лет спустя после запуска этой ракеты 9 февраля 1969 года, что наглядно демонстрирует скрытый от глаз землян механизм «часовой бомбы», готовой разорваться в любой момент. После разрушения, причины которого неизвестны, были обнаружены 183 новых фрагмента космического мусора.

А 30 августа 2018 года произошла фрагментация техногенного космического объекта, повлёкшая за собой самое крупное с 2009 года зарегистрированное число новых фрагментов космического мусора, образовавшихся из одного объекта. На этот раз виновником происшествия оказался разгонный блок «Centaur», который используется как вторая ступень на американской двухступенчатой ракете-носителе «Atlas V». «Centaur» имеет массу более двух тонн и размеры: длина ~12,7 м, диаметр ~3 м. Речь идёт о ракете, с помощью которой 17 сентября 2014 года с мыса Канаверал был запущен американский военный спутник связи «USA 257» сначала на геопереходную (высокоэллиптическую) орбиту, откуда «Centaur» вывел его на целевую геостационарную орбиту. Точная причина разрушения разгонного блока неизвестна, но предполагают, что это случилось из-за взрыва, вызванного остатками топлива внутри него.

Поскольку сам «Centaur» («Центавр», каталожный номер — 40209, международное обозначение — 2014—055B) оставался на высокоэллиптической орбите (высота апогея ~35 000 км, высота перигея ~8100 км), имея орбитальный период около 12 часов, то обнаружить образовавшиеся мелкие обломки и точно определить их орбиты было не так-то просто. Помогло то обстоятельство, что подозрение о фрагментации возникло буквально спустя несколько часов после случившегося благодаря оперативной оценке резкого негравитационного изменения орбиты космического объекта и из-за обнаружения в ту же ночь некаталогизированных объектов, движущихся по схожим орбитам в непосредственной близости от «Центавра». В срочном порядке были организованы поисковые наблюдения окрестностей «Центавра» — его фрагменты образовали кластер, который в течение нескольких суток растянулся в шлейф преимущественно вдоль траектории орбиты разгонного блока. При прохождении этими фрагментами перигейного участка орбиты их угловые скорости были весьма велики, а при прохождении ими апогейного участка орбиты блеск самых мелких из них был весьма слаб, чтобы быть обнаруженными, — именно с этими трудностями столкнулись астрономы. Тем не менее к сегодняшнему дню удалось обнаружить 581 фрагмент, и бóльшую часть из них — в первый же месяц поисковой кампании. Столь большое количество фрагментов сразу увеличило количество каталогизированного космического мусора на высокоэллиптической орбите на 25%!

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Путешествие по таблице элементов: от водорода до оганесона Путешествие по таблице элементов: от водорода до оганесона

Периодическая таблица считается одним из величайших достижений химической науки

Наука и жизнь
Нестор Энгельке Нестор Энгельке

Нестор Энгельке внес топоропись в энциклопедию современного искусства

Собака.ru
Дроны в погоне за картой Дроны в погоне за картой

Человечество до сих пор не составило полную карту своей собственной планеты

Популярная механика
Дейнотерий – слон с берегов Дона Дейнотерий – слон с берегов Дона

Слоны – одни из самых стабильных в эволюционном плане животных...

Наука и техника
Suzuki Jimny. Возврат к эпохе «Самураев» Suzuki Jimny. Возврат к эпохе «Самураев»

На рынке появился новый Suzuki Jimny: не какой-то рестайлинговый, а all new

4x4 Club
«Что знает Мариэль?»: зачем колкое драмеди меняет местами детей и родителей «Что знает Мариэль?»: зачем колкое драмеди меняет местами детей и родителей

Как «Что знает Мариэль?» по-новому рассматривает детско-родительские отношения

Forbes
Александр Лабас: не авангардист, не соцреалист Александр Лабас: не авангардист, не соцреалист

Голос А. Лабаса — сложный, полифоничный, подчас ускользающий от прямых смыслов

Монокль
Антиоксиданты: зачем они нужны и где их искать Антиоксиданты: зачем они нужны и где их искать

Какие продукты стоит внести в меню, чтобы поддерживать тело в тонусе?

Правила жизни
«Черный квадрат» раздора «Черный квадрат» раздора

Краткая история главной картины ХХ века

Weekend
Вот оно какое, наше лето Вот оно какое, наше лето

Чем занять ребенка на даче: советы для детей любого возраста

Лиза
Квадратная правда: как расширить границы квартиры, не покупая новую Квадратная правда: как расширить границы квартиры, не покупая новую

Как маленькая квартира может стать больше большой

Inc.
Скелетные мышцы самолета – система управления Скелетные мышцы самолета – система управления

Зачем самолетам демпферы, гидроусилители, закрылки и предкрылки?

Наука и техника
Поверив Гомеру… Поверив Гомеру…

Действительно ли Троя — это тот город, о котором идёт речь в «Илиаде»?

Дилетант
Пифагор, или Теорема с одним неизвестным Пифагор, или Теорема с одним неизвестным

«Нет ни одной детали в жизни Пифагора, которая не была бы опровергнута»

Дилетант
Как Ленин дэвов побеждал Как Ленин дэвов побеждал

Какие отпечатки оставили на народах России события на рубеже XIX и XX веков

Дилетант
Автономный шестилапый робот «MICROBRO» Автономный шестилапый робот «MICROBRO»

Как создать ровер, который сам везет ваш багаж туда, куда вам нужно?

Наука и техника
Карманные мозги, что управляют всем: микроконтроллеры от первых 4-бит до IoT-революции Карманные мозги, что управляют всем: микроконтроллеры от первых 4-бит до IoT-революции

История микроконтроллеров от их зарождения до современных тенденций

Наука и техника
Золотой век английской карикатуры Золотой век английской карикатуры

«Отечество карикатуры и пародии» — об Англии Георгианской эпохи

Дилетант
Инфляция в белых халатах Инфляция в белых халатах

Медицинская инфляция может ускориться до 14% к концу года

Ведомости
Что следует знать начинающему инвестору Что следует знать начинающему инвестору

Что надо знать, когда планируете начать инвестировать?

Наука и техника
«Пишите… А. Куприн» «Пишите… А. Куприн»

Эмиграция сложилась для Куприна не просто трудно, а скорее — трагически

Дилетант
Тюрьма народов Тюрьма народов

Как побег из Алькатраса лишь укрепил имидж легендарной тюрьмы

Дилетант
Традиционная стабильность Традиционная стабильность

Какое место в энергетике будущего будут занимать уголь, нефть и газ

Ведомости
Мошенники делают ставки Мошенники делают ставки

Как мошенники используют аккаунты граждан в букмекерских конторах

Ведомости
Есть ли у Европы армия Есть ли у Европы армия

О потенциале собственной армии Евросоюза и перспективах ее участия вне НАТО

Монокль
Вяземские Вяземские

Происходивший от Рюрика княжеский род Вяземских известен ещё со Средневековья

Дилетант
Кто открыл лазейки в вузы Кто открыл лазейки в вузы

Школьные олимпиады становятся местом отработки способов незаконного поступления

Монокль
Главное – остаться незамеченным Главное – остаться незамеченным

В чем состоит военная (а возможно, и не только) хитрость стелс-технологии?

Наука и техника
История в фасадах История в фасадах

Число объектов культурного наследия в столице растет

Ведомости
Из портов на биржу Из портов на биржу

Угольщики стремятся расширить сбыт на внутреннем рынке на фоне падения экспорта

Ведомости
Открыть в приложении