«Техника-молодежи» 1990 №2, с.51-52



Война в космосе... против мусора

Космические путешественники из научно-фантастических романов больше всего боялись шальных метеоритов — они могли насквозь пробить космический корабль. Действительность оказалась намного прозаичнее фантазии. Самые большие неприятности специалистам, работающим в области космоса, доставляет небесный мусор земного происхождения.

Сейчас в каталоге Службы наблюдения за космосом США числятся 7500 отработавших свой срок спутников, обломков ракетоносителей и других искусственно созданных небесных объектов. Среди них есть и уплывшие в невесомости предметы личного снаряжения астронавтов: перчатка, отвертка, дорогостоящая фотокамера...

В списке пропавших вещей обозначены предметы достаточно крупные, которые можно обнаружить с помощью наземных локаторов и телескопов, то есть размерами более 10 см. Всего же, по оценкам экспертов, вокруг Земли вращаются миллионы крошек из металла, пластмасс и краски. Общая масса их уже в 15 раз превышает количество находящихся на этих же высотах естественных частиц — пыли и весьма редких метеоритов.

«Свалка» на орбите неуклонно нарастает по мере запуска все новых космических объектов. Кроме того, эксперименты показали, что космический мусор имеет тенденцию к саморазмножению — каждое соударение обломков порождает тысячи новых осколков. Если так будет продолжаться и дальше, то к 2050 году масса космического мусора, возможно, достигнет критического уровня и доступ на низкие орбиты окажется попросту закрытым.

Дело в том, что огромная скорость космических столкновений — до 35 тыс. км/ч — делает этот мусор весьма опасным. Расчеты показывают: удар алюминиевого обломка диаметром 1 см при такой скорости равносилен для космического корабля встрече с бронированным сейфом весом 200 кг, разогнанным до скорости 100 км/ч. И эти расчеты, к сожалению, уже не раз подтверждались практикой. В 1983 году, например, НАСА пришлось заменить иллюминатор корабля «Чэлленджер». Химический анализ показал, что выбоину в особо закаленном стекле сделал кусочек засохшей краски диаметром всего лишь около 1 мм. А если бы предмет был более крупным?..

Поэтому для орбитальной станции с 8 астронавтами на борту, которую НАСА планирует запустить в середине 90-х годов, разрабатывается специальная двухступенчатая «броня», которая увеличит массу всех ее шести модулей на целую тонну. Кроме того, станция будет иметь возможность вовремя сойти с пути вероятного столкновения благодаря раннему предупреждению, которое поступит либо из наземного центра управления, либо от бортового радара и инфракрасных телескопов.

Как видите, уже сегодня создателям космической техники приходится учитывать неприятности, которые покорители космоса сами и создали. И это далеко не все. Пожалуй, еще большее негодование специалистов вызывает тот факт, что среда, которая по идее должна быть хрустально чистой, становится похожей на «коктейль из грязи», как выразился один из астрофизиков.

Приборы, предназначенные для наблюдения далеких галактик, все чаще попросту «слепнут». И дело тут не только в пыли, пусть даже и взвившейся до космических высот. Ныне над Землей кружат 44 ядерные энергетические установки. Большей частью это реакторы спутников, завершивших свою работу. Чтобы они не упали на поверхность планеты, их выводят на стационарные, высокие орбиты.

Однако, находясь там, реакторы излучают, их радиация распространяется на сотни километров. Так что для успешной работы в космосе научной аппаратуры нового поколения конструкторам приходится учитывать и это. Например, в проекте небесной обсерватории, проектируемой НАСА, предусматривается двухступенчатая защита от радиации. Первая ступень обеспечивает возможность изменения программы работы компьютеров при вхождении в зону повышенной радиоактивности с последующим отключением всех приборов. При введении же в строй второй будет сделана попытка с помощью бортовых ЭВМ отфильтровывать эту паразитную составляющую от истинного фона Вселенной.

Впрочем, многих ученых такая попытка «заслониться» от радиации и связанных с нею проблем все же не устраивает. Они справедливо полагают, что подобные реакторы вообще должны быть удалены из ближнего космоса, поскольку это соседство потенциально опасно для Земли. Ведь уже известны случаи, когда из-за технических неполадок радиоактивные материалы попадали сверху в атмосферу и даже на поверхность планеты. Один из таких инцидентов произошел, скажем, в 1978 году, когда советский спутник «Космос-954» вошел в плотные слои атмосферы и распался над Канадой. Ранее, в 1964 году, не вышел на орбиту и выбросил радиоактивный плутоний в атмосферу американский спутник «Снеп-9А».

Итак, налицо проблема, которая требует немедленного разрешения. Что предлагают специалисты? Лечить подобное подобным советовал еще Козьма Прутков. В данном случае суть рецепта в том, что на орбиту будут подниматься новые космические аппараты — своего рода космические мусоросборщики. Наиболее ценные спутники они снимут с орбиты и возвратят для ремонта на Землю или отправят на долговременные обитаемые станции. Те же спутники, которые ремонту не подлежат, — демонтируют, разрежут на куски с помощью плазменного резака, работающего на солнечной энергии, сложат их в специальные контейнеры и отправят в переработку на те же орбитальные заводы.

Сложнее всего выловить тот микроскопический мусор, который уже успел размножиться на орбите. Один из способов — использование своеобразных сетей из тончайшей металлической пленки. А в качестве «приманки» некоторые специалисты предлагают применить заряды статического электричества. Так работают обычные электростатические фильтры. Под действием поля мелкие частицы будут слипаться в более объемные образования, которые затем могут быть убраны в те же транспортные контейнеры и использованы в качестве сырья на орбитальных заводах.

Другой способ — использование космического щита. В его роли выступит тонкий пластик. Упакованный в плотный сверток, он выводится космическим кораблем на орбиту. Здесь пакет разворачивается, допустим, за счет центробежных сил — вращения вокруг поперечной оси. В итоге образуется диск диаметром около 10 км. Он станет принимать на себя удары микрочастиц, замедляя их движение настолько, что в конце концов они упадут на Землю или сгорят в плотных слоях атмосферы.

По ориентировочным оценкам, стоимость проекта по очистке околоземного пространства от космического мусора составит несколько миллиардов долларов. Дорого? Конечно! Но терять корабли и людей из-за столкновений с космическими обломками, потерять возможность видеть звезды даже безоблачной ночью, страдать от последствий аварий с ядерными космическими реакторами — это, согласитесь, совсем уж никуда не годится...