Er plassrester så farlig? Hvor skal jeg begynne å rense banene? Hvilke juridiske problemer må løses for dette? Hvilke prosjekter tilbys? Korrespondenten til "RG" snakker om dette med Vladimir Agapov, seniorforsker ved Institute of Applied Mathematics oppkalt etter V. I. M. V. Keldysh, som er lederorganisasjonen for Russian Academy of Sciences om problem med romrester.
Så de ledende romkreftene, fra ord om faren for plassforurensning, bestemte seg til slutt for å komme i gang. Pionerene blir japanerne, som skal teste et slikt rengjøringssystem i februar. Men er det virkelig så relevant? Tross alt, årene går, det er mye snakk om søppelfaren, men i det store og hele har det ikke skjedd alvorlige ulykker på grunn av det. Kanskje la det fly, og trenger ikke å bruke mye penger?
Vladimir Agapov: La oss først finne ut hva vi faktisk snakker om. Hva er plassrester? Ifølge eksperter kretser mer enn 650 tusen forskjellige gjenstander på mer enn en centimeter i størrelse rundt jorden. Av disse er det for øyeblikket bare store som spores, mer enn 10 centimeter, hvorav det er omtrent 22 tusen. De andre hundretusener er inkognito, "Mr. X". Men det er enda mindre, omtrent en millimeter, antallet er estimert til omtrent 3,5 millioner objekter.
Det mest ubehagelige er at denne armadaen stadig vokser. Ikke bare fordi flere og flere kjøretøy blir sendt ut i verdensrommet, som til slutt også blir søppel. Problemet er at "skitten" i seg selv ikke er passiv. Tross alt kolliderer fragmentene som flyr med stor hastighet med hverandre, og gir opphav til hundrevis og tusenvis av nye objekter i mange år. Det er ikke tilfeldig at ISS og andre romfartøyer trekkes tilbake fra en sannsynlig kollisjon med romslam med økende frekvens.
Men når de snakker om å unngå kollisjoner, så snakker vi bare om tilstrekkelig store fragmenter som stadig spores av spesielle lokalisatorer og teleskoper. Men det er mye mer liten plassering i bane, som ingen kan spore, men som også er ekstremt farlig. Det er kjent at etter landing ble det oppdaget mikrosprekk med slike kritiske dimensjoner i frontvinduene på en rekke romfartøyer at en fullstendig trykkavlastning av romfartøyet omtrent kunne skje. Etter å ha innsett alle disse problemene, har romkreftene nå dramatisk intensivert arbeidet med å bekjempe rusk. Her må ikke bortkastet tid, situasjonen må ikke bringes til randen, når problemet er overmogent og det vil være for sent.
Men japanerne er allerede klare til å være de første som begynner å rengjøre …
Vladimir Agapov: Dette er ikke helt sant. Det handler bare om å teste ett av de mange alternativene. Det er ingen tvil om at det er viktig, men heller å trekke oppmerksomheten til problemet. Faktisk, før du tar konkrete prosjekter på alvor, er det nødvendig å gjøre en oversikt over alt rusk. Hvor og hva flyr, hvor farlige er disse objektene. For øyeblikket har vi ikke et komplett bilde. I lave baner, opptil tre tusen kilometer over jordens overflate, "henger" omtrent 80 prosent av ruskene på høy, og først og fremst geostasjonær, som er omtrent 36 tusen kilometer over jorden, og i mellomliggende elliptiske baner - de resterende 20 prosent.
Det ser ut til at vi snarest må ta opp lave baner, der størstedelen av rusk har samlet seg. Men på den annen side er den geostasjonære bane ikke mindre viktig for oss - tross alt er det om lag 430 kjøretøy som opererer på den, hver koster tiere, eller til og med hundrevis av millioner av dollar. Takket være dem har vi internett, satellitt -TV og en rekke andre fasiliteter. Og i motsetning til lave baner, er det bare en geostasjonær, og vi kan ikke miste en så unik naturressurs.
Det vil si at før du tar opp plassmoppen, må du bestemme deg for prioriteringer?
Vladimir Agapov: Selvfølgelig. Og det er slett ikke nødvendig å starte med grovt skitt. Det kan vise seg at den flyr der det ikke er aktive enheter. Det er bedre å ikke røre slike fragmenter i nær fremtid, spesielt hvis de ikke kolliderer med hverandre. Men det er ikke nok å trekke frem en farlig gruppering, det er allerede nødvendig å forstå i den hva som er farligst. Det vil si å bygge et prioritert tre. Og først etter det begynner du å bruke penger på å rense banene. Ellers vil effekten av all denne rengjøringen være liten.
Eller kanskje, parallelt, bør landene bli enige om å ikke kaste i det hele tatt? Stoppe forurensning?
Vladimir Agapov: På initiativ fra FN har det blitt utviklet en rekke slike tiltak som er avtalt av ulike land. Det er noen ganske åpenbare ideer her. For eksempel, hvis en satellitt eller et rakettstadium har fungert, må de enten tas ut av denne bane til en lavere, hvorfra de på grunn av retardasjon vil synke ned og brenne opp i atmosfæren. Eller til og med drukne i havet. Dette gjelder store gjenstander, men det er mye mer bagateller som skilles når enhetene lanseres og under drift - alle slags muttere, bolter, etc. Den åpenbare løsningen er å lage design slik at ingenting blir skilt.
Men hovedleverandøren av søppel er eksplosjoner i bane. Årsakene er veldig forskjellige. Oftest eksploderer restdrivstoff. Faktum er at etter at satellitten er satt i bane, forblir drivstoffkomponenter, inkludert selvantennelige, i rakettstadiet. Så lenge tankene er intakte, skjer det ikke noe forferdelig, men hvis for eksempel en mikrometeoritt bryter gjennom veggen, skjer det en eksplosjon, og trinnet går i stykker i tusenvis av små biter. Derfor, etter fullført flyprogram, anbefales det å åpne spesielle ventiler for å tappe ut gjenværende drivstoff i form av gasser.
Hvilke prosjekter blir foreslått i dag for å fjerne oppsamlet søppel? Hvor effektiv er metoden som japanerne skal teste?
Vladimir Agapov: Det japanske prosjektet forutsetter at en spesiell satellitt vil skyte i bane og distribuere en elektrodynamisk trål. Dette er et metallnett 300 meter langt, 30 centimeter bredt, og tykkelsen på trådene er omtrent 1 millimeter. Trålen vil bevege seg i bane, generere et magnetfelt og fange noen av de små ruskene. Om noen måneder vil "noten" med fangsten under påvirkning av jordens magnetfelt endre banen og komme inn i de tette lagene i atmosfæren, hvor den vil brenne opp.
Prosjektet er ganske åpenbart, men spørsmålet er, vil en slik trål samle mye søppel? I romfartøyer brukes det ikke så mange materialer som er magnetisert, hovedsakelig ikke-magnetiske aluminiumslegeringer, forskjellige dielektriske filmer og nylig komposittmaterialer. Mange andre prosjekter blir vurdert i dag. For eksempel er det foreslått å bruke lasere. Men dette alternativet reiser umiddelbart mange spørsmål. Hvordan rette strålen mot et lite objekt som ingen ser? Det er ikke klart. De sier at vi vil bekjempe det synlige. La oss si at vi vil skyve objektet når vi retter en laserstråle mot det. Men hvor? Hvem kan forutsi hvor han vil fly hvis han ikke kjenner formen på objektet, dets masse, materiale? Som et resultat av en slik påvirkning kan objektet bli enda farligere, kollidere med et slags arbeidsapparat.
Etter min mening er en av de mest interessante ideene bruken av forskjellige bremsesystemer. For eksempel, etter slutten av levetiden, kaster satellitten et "seil", "fallskjerm" eller bare en stor ballong som er oppblåst med gass. Som et resultat øker arealet av hele strukturen kraftig, noe som sterkt hemmer det. Enheten vil raskt senke flyhøyden, gå inn i de tette lagene i atmosfæren og brenne opp.
I science fiction -filmer har forskjellige manipulatorer operert i baner i lang tid, som fjerner og installerer satellitter og annet utstyr. Er det slike prosjekter i porteføljen av forskere?
Vladimir Agapov: Selvfølgelig. Men de er teknisk sett de vanskeligste. Tross alt har et stort søppelobjekt en masse på opptil flere tonn og roterer på en kompleks måte, det er ikke kontrollerbart. Har enorm fart. Hvordan fange den og ikke ødelegge verken manipulatoren eller selve romfartøyet, som manipulatoren er installert på? Komplekse tekniske problemer må løses her.
3,5 millioner forskjellige romrester roterer rundt jorden
Men i tillegg til rent vitenskapelige og tekniske problemer, er det andre problemer. Tross alt, på denne måten kan du fjerne ikke bare søppel, men også andres romfartøy, til og med arbeider. Det vil si at dette i hovedsak er systemer med dobbel bruk - sivile og militære. Derfor er det et viktig juridisk aspekt i kampen mot plassrester. På den ene siden flyr romrester i bane, men på den andre siden er til og med "døde" gjenstander som er utgått eid av noen. Og et forsøk fra et av landene, selv med de beste intensjoner, for å fjerne andres objekter, kan føre til svært alvorlige konflikter. Dette betyr at slike operasjoner må utføres på en koordinert måte med alle deltakerne, slik at det ikke oppstår ytterligere risiko. Verdenssamfunnet jobber med disse problemene i dag, fordi alle forstår at enhver plutselig bevegelse kan føre til ubehagelige konsekvenser for alle. Selv om vi plutselig slutter å fly ut i verdensrommet plutselig, vil mengden rusk fremdeles vokse. Estimater viser at bare på grunn av gjensidige kollisjoner av allerede flygende fragmenter om 20-30 år, vil økningen i rusk overstige tapet som et resultat av naturlige prosesser med retardasjon i den øvre atmosfæren og omløp.
henvisning
I dag er den totale massen av romrester i bane omtrent 6.700 tonn. Dens tetthet i høyder på 800-1000 kilometer har nådd et kritisk nivå. På grunn av en kollisjon med den er sannsynligheten for å miste et romfartøy i en periode på 10-15 år allerede høyere enn sannsynligheten for å miste et romfartøy på grunn av svikt i systemene ombord. Sannsynligheten for kollisjon av to store objekter i lave baner anslås som en hendelse på 15 år. Selv for 10 år siden er dette tallet 4 ganger lavere.
