Последнее обновление - 10 апреля 2020 в 10:33
Человек давно начал осваивать космос, но и это пространство уже превратилось в настоящую свалку. Такая ситуация может привести к тому, что полеты в космос станут практически невозможными из-за сильного загрязнения орбиты. Космический мусор вокруг земли, опасен не только этим — он влияет и на состояние атмосферы планеты. Поэтому необходимо уже сегодня выявлять причины проблемы, и искать пути их решения.
Содержание
Откуда берется космический мусор
Прежде чем ответить на вопрос о том, сколько мусора в космосе скопилось за все годы его освоения, нужно разобраться со значением этого понятия. Так называют совокупность всех объектов, созданных человеком, которые находятся на орбите планеты. Здесь же учитываются обломки продуктов деятельности, неспособные к дальнейшему использованию из-за повреждений.
Хотя практического значения этот мусор не имеет, он мешает работе и передвижению орбитальных аппаратов, которые передают данные на Землю. Если обломки предметов очень крупные, то они представляют опасность непосредственно человечеству. Большие детали сходят с околопланетной орбиты, частично сгорают или пробивают атмосферу и падают на землю. Это приводит к разрушению жилых и промышленных зданий, транспортных узлов.
Чем опасен мусор на орбите
Проблема космического мусора впервые возникла в 20-х годах прошлого столетия, когда Советский Союз подготавливал к запуску первые орбитальные аппараты. В 1993 году ООН объявила эту опасность официальной после выступления генерального секретаря по поводу влияния программ космоса на окружающую среду. Впервые было отмечено, что скопление мусора ухудшает атмосферу всей планеты, а не какой-то определённой области или страны. То есть у проблемы наблюдается интернациональный характер, поэтому бороться с ней должно всё население Земли.
Человечество продолжит осваивать космос, поэтому необходимо устранить как можно больше орбитального мусора. Если этого не сделать, то активируется синдром Кесслера или каскадный эффект. При нём в пространстве сталкиваются крупные детали мусора, что приводит к образованию большего количества мелких обломков.
Всё действие происходит по эффекту домино: огромные объекты при контакте разбиваются на меньшие, которые, в свою очередь, также соприкасаются и дробятся при ударе. Такая цепная реакция приводит к появлению новых предметов. Если это будет продолжаться в течение десятков лет, то мусор окутает все низкие орбиты вокруг планеты и сделает их непригодными для космических полётов. Человечество из-за этого потеряет даже малейшие шансы на освоение нового пространства и других планет.
Учёные ООН подсчитали, что уже к 2055 году естественное размножение мусора на орбите Земли принесёт её населению большие проблемы не только по причине невозможности межпланетных путешествий, но и из-за сильного загрязнения атмосферы, образования дыр в озоновом слое.
Видео на тему космического мусора и путей решения проблемы:
Контроль загрязнения
Существует несколько специально разработанных методов исследования количества объектов в космическом пространстве вокруг Земли. Их разделяют на два типа:
- радиолокационные;
- оптические.
Кроме телескопов, используют аппараты для анализа космоса и многофункциональные системы обороны. Ещё в 50-х годах прошлого века Соединённые Штаты Америки и Советский Союз разработали инструменты, позволяющие наблюдать за пространством вокруг планеты. Теперь и в других странах применяют такую аппаратуру для изучения состояния атмосферы Земли и её орбиты. Есть также группа конкретных программ, направленных на обнаружение космического мусора и его дальнейшего устранения.
Система, созданная в СССР, сегодня усовершенствована, она позволяет увидеть разные объекты на орбите с учётом показаний некоторых исследовательских лабораторий и Системы Раннего Оповещения.
К 2025 году в Российской Федерации запланировано создание нескольких специальных устройств, которые смогут заняться уборкой неиспользуемых предметов, находящихся на околопланетных орбитах. Будет создана специальная область захоронения, куда каждые полгода смогут перемещаться десятки обнаруженных объектов.
Видео о примерах борьбы с космическим мусором:
Сколько мусора на орбите
Самая низкая орбита расположена на расстоянии 2 тыс. км от Земли. По данным 2009 года, на ней находилось более 220 000 предметов, созданных человеком. Их суммарная масса превышает 5000 тонн. С помощью метода экстраполяции было установлено, что среди этого мусора объекты диаметром более 1 см числились в количестве от 60 до 100 тыс. единиц. При этом всего 10−12 таких обломков было найдено и уничтожено специальной аппаратурой.
В 2017 году была проведена Европейская конференция, где обсуждались проблемы, связанные с большим количеством космического мусора вокруг Земли. На собрании присутствовали более 300 учёных, представляющих разные страны. Они определяли наиболее действенные способы устранения ненужных объектов с орбиты планеты. В результате проведённой конференции выявили 750 000 обломков с диаметром больше 1 см и 166 млн предметов меньшего размера.
Мусор на орбите может двигаться со скоростью более 10 метров за секунду. Это указывает на значительную кинетическую энергию. При столкновении маленького обломка с космическими аппаратами возникают серьёзные повреждения. В некоторых случаях спутники и другие устройства теряют свою работоспособность.
За 39,8% всего космического мусора отвечает Российская Федерация. Она стоит на первом месте по «продуктивности» выброса в пространство неиспользуемых объектов. На втором месте находится США, затем — Китайская Народная Республика (по 28,7 и 22,9% соответственно). Остальные страны мира в совокупности выбрасывают не более 8%.
Случаи столкновения космических аппаратов с мусором, видео:
NASA для наглядности создало компьютерную модель расположения мусора на планетной орбите. На ней можно увидеть и неработающие спутники, которые остались в пространстве, и сброшенные ступени ракет-носителей, и остальные обломки объектов.
Как избавиться от космического мусора
Учёные пока не разработали эффективного метода борьбы с накопившимися в космосе отходами. Но так как эта проблема остаётся актуальной, есть несколько способов её решить:
постоянно наблюдать за космическим пространством;- использовать математические методы и модели для определения новых обломков;
- повысить безопасность аппаратов, которые запускаются на орбиты;
- создать методики, способные предотвращать накопление мусора.
постоянно наблюдать за космическим пространством;Необходимо постоянно и всесторонне наблюдать за состоянием атмосферы, пространством вокруг планеты и геостационарными орбитами. Также нужно вовремя фиксировать уже имеющиеся объекты. Математические модели позволяют выявить расположение обломков и угрозу перед полётом космической аппаратуры. С помощью физических методов можно избежать неожиданного приближения предметов и их падения на планету. Дополнительно необходимо обезопасить корпусы спутников и устройств, которые могут столкнуться с мусором.
В разработке есть несколько методов, способных снизить засорённость космического пространства около Земли. Но все эти способы нельзя претворить в жизнь из-за их экономической неэффективности.
Европейское Космическое Агентство предлагает несколько вариантов решения проблемы:
- захват мусора сетями;
- использование реактивных двигателей для транспортировки;
- применение солнечного паруса;
- обстрел реактивной струёй.
Согласно этим методам обломки мусора будут захватываться специальными сетями и доставляться на орбиту захоронения для дальнейшей утилизации. Более затратным станет способ с использованием реактивных двигателей. Их нужно крепить к каждому объекту для транспортировки в особую зону.
Возможные методы уборки космоса от мусора:
Обломки вокруг Земли особо опасны для нормального функционирования космических аппаратов, а с их увеличением снижается возможность освоения человеком пространства вне планеты. Поэтому отходы в космосе — это центральная в современной космонавтике проблема, которую необходимо устранить в ближайшее десятилетие.
Загрузка...
