Проблема космического мусора, Гадим не только на Земле, а и в космосе... Налаштування

[astronom2003]

Проблема космического мусора



Каждому из нас известно, что человечество невероятно загадило свою планету и ежедневно продолжает генерировать невероятное количество мусора. Но немногим известно, что за недолгий период освоения космоса мы успели превратить околоземное пространство в небольшую свалку отработанных спутников. Здесь представлены две визуализации, отражающие сложившуюсь ситуацию.
Первая визуализация (автор Alex Rasmussen) отражает все известные и отслеживаемые спутники и обломки:
Зелёными точками обозначены действующие спутники.
Серыми — неактивные, но работоспособные.
Красными — вышедшие из строя спутники и их обломки.

Европейское Космическое Агентство установило, что вокруг Земли сейчас вращается:
около 29 000 обломков размером более 10 см,
около 670 000 обломков от 1 до 10 см,
более 170 млн обломков от 1 мм до 1 см.
Общая масса обломков в околоземном пространстве оценивается в 6300 тонн, скорость полёта может достигать 56 000 км/час.



За последние 50 лет было запущено около 6600 спутников, из них 3600 по прежнему вращаются вокруг Земли, а 1000 находится в активном режиме.

Насколько опасен весь этот мусор?
Представленные визуализации могут ввести наш разум в заблуждение, поскольку точки обозначают лишь расположение обломков, но не размер, то есть масштаб не соблюдён. В реальности околоземное пространство вовсе не представляет собой свалку, как это выглядит на картинках. Однако космические агентства разных стран всё-равно начеку, потому что стоимость запускаемых объектов очень высока, а потенциальный ущерб от потери 1000 действующих сейчас спутников в результате столкновений с мусором оценивается в 130 млрд долларов.

Каждый год в атмосферу земли входит 100-150 тонн обломков.
В 1983 году маленькая песчинка (менее 1 мм в диаметре) оставила серьёзную трещину на иллюминаторе шаттла.
В июле 1996 года на высоте около 660 км французский спутник столкнулся с фрагментом третьей ступени французской же ракеты Arian.
29 марта 2006 года произошла авария спутника «Экспресс-АМ11»: в результате внешнего воздействия разгерметизирован жидкостный контур системы терморегулирования; космический аппарат получил значительный динамический импульс, потерял ориентацию в пространстве и начал неконтролируемое вращение. По предварительным данным причиной аварии стал «космический мусор». Выводы комиссии подтвердили первоначальную версию произошедшего.
Ну и как не вспомнить 10 февраля 2009 года, когда американский космический аппарат Iridium-33 и "Космос-2251" российский военный спутник "Космос-2251" столкнулись на высоте примерно 805 километров над Сибирью.
Самым примечательным случаем за последние годы стало столкновение германского и американского спутников, чьи обломки упали в Бенгальский залив в 2011 году.
Астронавтам на орбите также не стоит расслабляться (привет «Гравитации»). В 2012 году МКС была переведена на более высокую орбиту для предотвращения столкновения с обломками от японского спутника.

Что делать?
К счастью, повторение в жизни сценария по образу «Гравитации» маловероятно. Более того, инженеры предусмотрели немало средств защиты (МКС считается "наиболее защищённым космическим аппаратом в истории"). Однако скорость полёта и растущее количество обломков представляют всё большую угрозу. Учёные предупреждают о возможности синдрома Кесслера, когда на орбите окажется так много обломков, что риск уничтожения любого запускаемого аппарата станет очень высок. Подобная цепная реакция может, фактически, закрыть человечеству доступ в космос.
Сегодня учёные ищут способы отслеживания обломков и очистки космического пространства. Одна из многих идей состоит в использовании специальных спутников, которые будут захватывать обломки и направлять к поверхности планеты. Также рассматривается вариант сбора ещё пригодных для использования обломков ради вторичного использования.
Какой бы способ ни был выбран в будущем, одно несомненно: замусоривание ближайшего космического пространства обойдётся нам очень дорого. Если мы хотим по-прежнему иметь доступ за пределы своей планеты, иметь современные спутниковые средства связи, наблюдения и исследования, то нам необходимо уже начать изучать возможные способы избавления от орбитального мусора.

[Rilian]

а если запустить в космос большой магнит, работающий на солнечных батареях ?

[astronom2003]

а если запустить в космос большой магнит, работающий на солнечных батареях ?

Реально неосуществимо в ближайшем обозримом будущем...
Проблема в том, что чтобы перевести спутник с околополярной орбиты на околоэкваториальную нужно затратить энергии почти столько же, как запустить новый спутник. Поэтому твой виртуальный магнит должен иметь источник питания соизмеримый с мощностью нескольких электростанций только для того, чтобы притягивать объекты сравнительно недалеко от себя ( где-то десятки километров ) , а не то что какие-то солнечные батареи...
Кроме того, магнитное поле довольно сильно ослабляется с увеличением расстояния, так что такой проект более теоретический, чем практический.
Слишком много нужно иметь таких виртуальных спутников-электромагнитов (экономически невыгодно), а если говорить про такие же спутники с высокоэнергетической установкой ( мощностью в куеву тучу мега-гига-ватт) , то они будут не только притягивать обломки спутников/отработанные ступени/различные обломки и космический мусор, но и весьма нужные/рабочие спутники будут менять орбиты под их действием.

Тут даже проблема не в том, что мы уже начали зас.ерать околоземное космическое пространство. На таком уровне, как сейчас можно почти ничего не предпринимать ещё десяток-два лет...Проблема в том чтобы не загадить его ещё на много больше. А мы его загаживаем в геометрической прогрессии, к сожалению.
Особенно это касается "средних" по высоте орбит. На "низких орбитах (до 300 км) спутники существуют всего несколько лет и потом благополучно сгорают в атмосфере (если они небольшие) или их остатки падают на поверхность Земли (а тут уже проблема куда упадут). На высоких (геостационарных) орбитах находятся, в основном, спутники связи, и они там будут сотни тысяч лет. Это тоже не проблематично, так как за много меньшее время человечество придумает, что с ними делать. Особенно опасно "загрязнять" орбиты высотой от 400 до 800-1000км -именно там находится подавляющее большинство наших земных космических аппаратов, в том числе орбиты высотой 350-450 км, где, в основном, летают пилотируемые космические корабли и международная орбитальная станция.
Лично моё видение решения этой проблемы состоит в том, что все спутники на "средних" орбитах надо снабжать небольшими двигательными установками, которые, в конце эксплуатации спутников, будут обеспечивать их безопасный сход с орбиты с последующим сгоранием в атмосфере (это уже практикуется). Либо их перевод на высокие орбиты, где они будут ждать своей участи (более дорогой вариант). Ну и + постоянный мониторинг всего, что летает, чем уже давно занимаются США (NORAD, NASA), Россия и Европейский союз.

а зачем? проблема больше надуманная чем реальная.

Если про это не думать сейчас, то через лет 50 станут весьма проблематичными пилотируемые полёты на околоземную орбиту...