Что такое космический мусор

«Свалки отходов - самый характерный признак существования высокоразвитого общества. Об этом лучше всех знают археологи, раскапывающие останки исчезнувших цивилизаций. Возможно, что инопланетяне когда-нибудь найдут человечество по куче мусора космических масштабов.

Человечество недавно вступило в третье тысячелетие. Чем оно будет ознаменовано? Нас ждет немало проблем, которые нужно решить, во что бы то ни стало. Мы часто слышим: увеличение численности населения, поиск новых источников энергии и сырьевых ресурсов для обеспечения жизни, следовательно, увеличение их добычи. Все это приводит к загрязнению Земли, это в свою очередь к перемене климата, парниковому эффекту и в итоге конец всему человечеству!?

Ученые рассматривают множество различных вариантов избежать этого, и одним из них является – космос! А почему бы и нет? Переместим туда заводы, освоим Луну, Марс, будем добывать там энергию Стоп! За 40 лет, прошедших со дня запуска первого искусственного спутника Земли, люди запустили в космос тысячи объектов для освоения нового, неизвестного. Сегодня их отслеживается около 8500, причём 95% - это самый настоящий мусор. Возникает проблема: освоение космоса становится не безопасно для жителей Земли.

В нашей школе мною был проведен опрос:

1. Что, по вашему мнению представляет собой космический мусор?

2. Считаете ли вы, что в ближайшем будущем космические путешествия будут доступны массово?

3. Представляете ли вы возможным предотвратить загрязнение в космосе? Если да, то как?

Как оказалось, не многие представляют, что такое «космический мусор» и тем более как с ним бороться. А о том, что маленькая песчинка (к примеру, ракетного топлива), летающая в космосе, т. е. мусор, может натворить много бед, вообще никто не задумывается!

Это позволило сформулировать гипотезу: если не бороться с космическим мусором, человечество может исчезнуть с планеты Земли.

Я поставил пред собой цель: раскрыть понятие «космический мусор», как одно из возможных будущих глобальных проблем человечества.

Задачи:

1. Изучить имеющиеся источники по теме: научную литературу, статьи в периодической печати;

2. Выяснить значение понятия «космический мусор»;

3. Выявить предполагаемые последствия засорения мусором космоса и Земли;

4. Рассмотреть существующие методы борьбы с «космическим мусором».

Объект исследования: влияние космического мусора на космическое и околоземное пространство.

Предмет исследования: космический мусор.

Новизна моей работы заключается в том, что рассмотрена версия о космическом происхождении атипичной пневмонии, птичьего гриппа, эпидемий болезней (грипп, чума, холера и др. ) как следствие выноса в космос генетических материалов, отходов, происхождения комет.

Методы исследования: изучение литературы; анализ и синтез понятия «космический мусор»; сравнение видов космического мусора, выявление общих закономерностей, установление причинно-следственных связей.

Изученная имеющаяся в моем распоряжении литература, привела к мысли, что в ученых кругах не уделяется достаточное внимание вопросу экологии космического и околоземного пространств. В школьной программе данный вопрос не рассматривается, а предмет астрономия вообще начинает исчезать, как обязательный. Специальных изданий, в которых бы рассматривались вопросы, поднимающие данные проблемы нет. Подбирая материал, чаще всего приходилось работать со статьями в периодических изданиях, собирать материал по крупицам в Интернете. Толчком к написанию данной работы стали статьи: Хамитов В. А. «Чума» XXI века; Школовский И. С. Вселенная, жизнь, разум; Николай Дзись-Войнаровский Космический мусор.

4 Космический мусор

1. 1. Что такое космический мусор?

На околоземной орбите остаются исчерпавшие свой ресурс спутники, третьи ступени ракет-носителей, детали космических аппаратов, мелкие чешуйки засохшей краски и частицы обшивки. Это может быть и бытовой мусор - в предыдущие годы обитатели станций "Салют" и "Мир" запускали прессованные отходы в свободный полет с помощью специальной катапульты.

В апреле 2001 г. в Дармштадт (Германия) съехались специалисты из четырнадцати стран Европы, входящих в ЕКА (Европейское космическое агентство). Именно здесь штаб-квартира ESOC (European Space Operations Centre) — Европейского центра космических операций. Оказалось, что дело не только в том, что мы знаем и видим, но и в том, чего мы не знаем и видеть не можем. Во время работы разгонных блоков на твёрдом топливе образуется огромное количество (до 50 и более квадриллионов, т. е. 1015) не видимых простым глазом частиц, которые составляют до 40% массы топлива. Каждая из них, ударив в космический аппарат, может сделать крошечный кратер или даже пробить отверстие диаметром 10-300 мкм. Более крупные частицы образуются при отслаивании краски теплозащитного покрытия. Через иллюминатор орбитальной станции невозможно определить истинные размеры этих горящих в лучах солнца пылинок. Перечислить все, что летает в космосе, невозможно: крышечка от объектива Алексея Леонова, теплоизоляционная перчатка Эдварда Уайта, отвёртка и десяток винтиков с «Челленджера».

Сравнивать засорение Земли и космоса можно только до определённых пределов. Есть мусор, который как бы самоуничтожается: пищевые отходы на Земле и низколетящие спутники в космосе. Есть и долгоживущий мусор: некоторые синтетические материалы на Земле и геостационарные объекты в космосе. Но проблема становится зловещей, когда узнаёшь, что космический мусор в отличие от земного может «размножаться».

Поскольку все эти пылинки, частицы, кусочки и мёртвые спутники летят с сумасшедшими скоростями, то при ударе они способны натворить много бед. При скорости 10 км/с частица диаметром 0,5 мм пробивает многослойный скафандр. На такой скорости осколки прошивают алюминиевые листы в 10 раз толще их диаметра. Но самое главное - почти невидимый рукотворный метеорит выбивает из мишени буквально облако частиц, в 200-1000 раз превосходящее его по массе. Таким образом, происходит нечто, напоминающее цепную реакцию: мусор лавинообразно размножается! Пока нас спасает то, что соударения не столь часты и скорости не столь велики, потому что все космические корабли во всех странах запускаются с запада на восток. Таким образом, вся эта круговерть идёт в одном направлении, и встречных соударений нет. Однако есть реальная угроза, что процесс загрязнения космоса станет лавинообразным и уже необратимым. Специалисты утверждают, что в этом случае человечеству будет закрыт путь в космос на несколько сотен лет.

По данным специалистов НАСА, мусора на орбите стало настолько много, что его количество перешло в новое качество. Даже если прекратить запускать корабли в космос уже сейчас, к 2055 году только за счет фрагментации уже имеющихся на орбите объектов искусственного происхождения число вновь образующихся обломков начнет превышать количество падающих на Землю и сгорающих в атмосфере планеты. Орбитальная свалка начнет «саморазмножаться», что поставит под сомнение возможность безопасных полетов в космос вообще. По данным 2003 года, из более чем 9300 искусственных объектов на орбите активны лишь 6%.

Первыми, кто начал говорить о космическом мусоре, были не экологи, а военные из ПВО, которые просто устали отслеживать все эти «железки», и поэтому службы контроля космического пространства вынуждены обрабатывать до 50 000 наблюдений в день.

В это время на Земле космический мусор в основном выпадает, в частности, на Алтае - в высокогорных Улаганском и Турочанском районах. Один из полигонов захватывает дальние неорбитальные территории Хакасии и Тувы. Это скалы, горы, горные тундры, покрытые снегами вершины - средняя высота более 2000 м. Военных, устроивших полигоны, «зелёные» обвиняют не только в загрязнении этих земель ракетным «железом», но и в отравлении природы и людей гептилом - не до конца выгоревшим высокотоксичным ракетным топливом, на котором летают «Протоны». Известно, что гептил в чистом виде - чистый яд. Но каков в действительности риск для жителей Алтая попасть под «гептиловый ливень»? Широкомасштабные работы по оценке экологического состояния районов падения ракет начались в 1990 г. В основном исследования проводятся Российским научным центром прикладной химии, МГУ и Институтом биофизики с привлечением специалистов Военно-космических сил,

Российских космических агентств.

Помимо космического мусора появились космические аэрозоли (космозоли) - часть космического мусора, измельчённого в воздухе. Ионосферные пары и космозоли являются примером непреднамеренного воздействия на свойства верхних слоев атмосферы, вызванного запуском и эксплуатацией КА. Следует признать, что, несмотря на некоторые предложения, мы ещё далеки от практических методов решения этих вопросов. Но если для передачи радиосигнала с определёнными характеристиками возникает необходимость уменьшить на его пути концентрацию электронов или создать «решётку» космозолей, то этот опыт пригодится.

1. 2. За 40 лет в космосе

Как я уже отметил в начале, сегодня в космосе отслеживается около 8500 запущенных человеком объектов, и 95% - это мусор, металлический лом: отработавшие свой век спутники и различные детали последних ступеней ракет-носителей. Нередко они взрываются. Впервые это произошло в 1961 г. , когда в результате, взрыва ракеты «Эблестер» образовалось более 280 осколков. Через 30 лет взрыв спутника «Нимбус-6» породил облако из 400 обломков на высотах 800-4000 км.

Например, в июле 1983 года чешуйка краски размером менее миллиметра попала в иллюминатор американского челнока "Челленджер" и проделала в нем кратер диаметром 2,4 миллиметра и примерно такой же глубины. После посадки корабля едва не треснувшее стекло пришлось заменить.

В июле 1983 г. на внешнем стекле одного из иллюминаторов «Мира» была обнаружена выемка диметром 4 мм. На деталях конструкции, снятых с одного из спутников, который работал на орбите 4,5 г. , обнаружено около 2 тыс. отверстий и - микрократеров. Подобные кратеры обнаружили американцы, дрейфуя мимо солнечных батарей нашего «Мира». За последние 5 лет зафиксировано 124 опасных сближения с объектами, уже видимыми с Земли, т. е. размером более 10мм.

19 марта 1985 г. учёные Шамберской обсерватории (Канада) сообщили об уникальной звездной вспышке в созвездии Персея. Потом оказалось, что это сверкнул в солнечных лучах один из наших уже мёртвых, потерявших ориентацию «Космосов». Ещё 10 лет назад в объективе профессионального телескопа каждые 48 мин появлялся какой-нибудь дрейфующий осколок. А когда астрономы узнали о существовании космического мавзолея, в котором будет летать прах 10 небедных людей, возмущению их не было границ.

Во время вывода на орбиту спутника «Космос-1603» 5 сентября 1992 г. взорвался блок нашей ракеты «Протон». На высотах 700-1100 км возникло облако из 62 осколков, которые можно было разглядеть с Земли. Через несколько недель на 100 кусков разлетелся блок, который вывел в космос спутник «Горизонт-17». И таких взрывов было уже около 130.

27 декабря 1995 г. американский спутник-разведчик «Кихоа» прошёл на расстоянии 3 км от нашей орбитальной станции «Мир», на расстоянии, в масштабах космоса, ничтожном. Подобное столкновение могло привести к катастрофе. Столкновение с обломком менее 1 мм при скорости 10 км/с будет подобно взрыву ручной гранаты. По расчётам, именно таких осколков в космосе летает более 100 000! Радары вооруженных сил США и России способны отслеживать объекты величиной до 1 сантиметра - таких частиц в околоземном пространстве насчитывается примерно 10 тысяч. Частиц размером от 1 сантиметра до 10 сантиметров - 100 тысяч, менее сантиметра - около 10 миллионов.

В марте 2001 года американский астронавт Джеймс Восс, работая на МКС в открытом космосе, потерял подставку для закрепления ног на корпусе станции. Металлический предмет размером 15x30 сантиметров и весом около 7 килограммов улетел в пространство, но спустя несколько дней вернулся. Астронавтам пришлось включать двигатели, чтобы избежать столкновения с железякой, которая запросто могла бы продырявить их жилище.

В январе 2005 года сеть слежения за космическим пространством США зарегистрировала столкновение ступени американской ракеты «Тор», запущенной 31 год назад, с элементом третьей ступени китайской ракеты-носителя CZ-4, взорвавшейся в марте 2000 г. Как минимум три новых обломка корпуса «Тор», образовавшиеся при ударе, пополнили мусорную свалку, созданную человечеством в околоземном пространстве.

Примерно каждую неделю какой-нибудь отработавший свой срок спутник, постепенно тормозя в верхних слоях атмосферы, виток за витком зарывается в неё и сгорает без какого-либо вреда для обитателей планеты. В этом смысле образцово ведут себя спутники-шпионы - они летают на низких орбитах, поэтому тормозят быстро и редко живут на орбите больше двух недель. Не столь опасны и те остатки, которые не успевают сгореть и долетают, до поверхности. Во всяком случае за 40 лет рукотворные железки, упавшие с космической выси, никому вреда не принесли.

Но вся беда в том, что сгорает и падает, увы, не все. Те объекты, которые кружат вокруг Земли на высоте примерно 600 км, существуют 25-30 лет, на высотах около 1000 км - уже два тысячелетия, а ещё выше - практически вечно. Сегодня наиболее засорённым считается пояс от 200 до 2000 км, где летает около 2-3 тыс. тонн космического мусора. Самая сложная ситуация сложилась в диапазоне высот от 900 до 1000 км, где обращаются в основном навигационные спутники, а также спутники связи и дистанционного зондирования Земли. Именно в этой области, сообщает New Scientist, происходит 60% всех столкновений, в результате чего «проблемная область» быстро пополняется новыми осколками, увеличивающими плотность мусора на этих орбитах. Пилотируемые аппараты обращаются на намного более низких орбитах — как правило, до 400 км, но и здесь гарантии не может дать никто. Много мусора скопилось и на так называемой геостационарной орбите (спутники на ней теоретически как бы висят над какой-то одной точкой земной поверхности), т. е. на высоте 30-40 тыс. км, где только с помощью оптики можно разглядеть около 700 разных «железок». Эта орбита заселяется особенно интенсивно.

Всего же корректировать орбиту "Шаттлов" и МКС, чтобы избежать столкновения с мусором и другими космическими аппаратами, приходится несколько раз в год. А солнечные батареи спутников и станций подвергаются бомбардировке микрочастиц ежесекундно, что приводит к снижению эффективности их работы, причем регулярная замена солнечных батарей в космосе дорога, а чаще всего невозможна.

Даже если прекратить космические запуски, количество искусственных объектов в космосе все равно будет увеличиваться из-за столкновений и дробления тех, что уже находятся на орбите.

1. 3. Мусор созданный космосом

«Больница закрыта, поскольку все больные и врачи умерли!» - такие леденящие кровь объявления появились одновременно на дверях нескольких больниц в г. Гуан-жао в китайской провинции Гуандун. Местные власти после некоторого периода молчания выступили с признанием эпидемии атипичной пневмонии, которую в англоязычной литературе назвали SARS (крайне острый респираторный синдром). Атипичная пневмония - это неизвестная ранее форма воспаления лёгких с характерным повышением температуры, сухим кашлем, одышкой и снижением содержания кислорода в крови. Болезнетворный вирус распространяется при кашле и может сохраняться в активном состоянии на поверхности твёрдых предметов несколько часов. Инкубационный период пневмонии составляет 3-10 суток. Такой промежуток времени позволяет вирусу попасть в любой район земного шара на самолёте. Первый случай болезни был зафиксирован в середине февраля 2003 г, в Китае (смертельный исход 4 марта). В марте заболел первый больной во Вьетнаме, а 29 марта умер от пневмонии Карло Урбани, эпидемиолог Всемирной организации здравоохранения (он и установил, что возбудитель болезни относится к короновирусам, которые вызывают у человека простуду}. К апрелю 2003 г. эпидемия охватила уже 22 страны. Всего в мире было зарегистрировано 3235 случаев заболеваний. К 8 мая число умерших приблизилось к 500 - каждый шестой-седьмой заболевший. (Знаменитый грипп «испанка» в 1918-1919 гг. унёс жизни 20-50 млн. человек, но смертность тогда была гораздо ниже. )

Трудно даже оценить результаты пандемии атипичной пневмонии. По самым скромным расчётам, от пандемии могли погибнуть 500-600 млн. человек! А надёжной вакцины не появилось и через год, да и вирус в придачу мутирует. Что такое 500-600 млн. ? Это примерно население двух таких стран, как США, четырёх РФ и пяти Японии.

По миру прокатилась волна паники. В Китае власти отменили традиционные майские праздники, собиравшие миллионы участников, в провинции Гуаньджоу местные жители перекрыли мост, опасаясь перехода больных. На Филиппинах возникла угроза массовой истерии, а фермеры этой страны понесли убытки, т. к. не смогли найти покупателей своей продукции. Повсюду жители бросились приобретать хирургические маски, цены на которые выросли в три раза, в США волна паники прокатилась в районах, где проживают выходцы из стран Юго-Восточной Азии, Медики сразу обратили внимание на то, что пандемии гриппа возникали в тех же районах мира, что и атипичная пневмония. Это обстоятельство побудило специалистов ещё внимательнее изучить вирусы гриппа. Им удалось установить, что пандемии 1959-го и 1968 гг. были вызваны вирусами гриппа, которые мутировали в организме животного. Скорее всего, свиньи, очень близкой по ряду параметров к человеку. И пошло-поехало. Узнав об этом, люди начали истреблять всех «братьев наших меньших». Как сейчас уничтожают кур, гусей, уток и т. д.

Хотя многие учёные говорят о земном происхождении вируса атипичной пневмонии, была выдвинута и версия о его космическом происхождении. Идея панспермии (внеземного происхождения жизни) имеет долгую историю. Ещё в 1874 г. знаменитый физик Герман Гельмгольц писал: «Мне кажется, что если все наши попытки вызвать образование организмов из неживой материи окажутся неудачными, то с научной точки зрения вполне уместно поставить вопрос: возникала ли жизнь вообще, не является ли она такой же древней, как и сама материя, и не переносятся ли её зародыши с планеты на планету, развиваясь везде, где они попадают на плодородную почву?. » Идея панспермии удостоилась одобрения науки лишь после того, как в 70-х гг. прошлого столетия астрономы обнаружили в космосе сложные химические соединения, даже аминокислоты - «кирпичики жизни».

В 1978 г. блестящие астрономы Фред Хойл и Чандра Викрамасингхе выпустили книгу «Происхождение жизни во Вселенной», в которой изложили современную теорию панспермии. В 1981 г. эти авторы выпустили вторую книгу - «Эволюция из космоса», - где подробно обсуждают механизмы выноса в космос генетического материала: спор, бактерий и даже яиц насекомых. Кроме того, авторы увязывают глобальные эпидемии болезней (грипп, чума, холера и т. д. ) с прохождением комет. Когда Земля проходит через хвост кометы, утверждают астрономы, она может поглотить неизвестные вирусы или бактерии, Недаром в древние времена считалось, что кометы приносят «грязные испарения и эпидемии».

Большим подспорьем для сторонников панспермии стал знаменитый «марсианский метеорит» ALH84001, найденный в 1984 г. в Антарктиде и отождествлённый с марсианским веществом. Оказывается, удар астероида сумел выбить из поверхности Марса осколок, который набрал достаточную скорость, чтобы выйти из сферы тяготения Марса. Но самое замечательное то, что ALH84001, возможно, содержит следы бактерий! Правда, этот факт до сих пор вызывает дискуссию. Но бактерии, которые живут в Антарктиде, выдерживают «нечеловеческие» условия. Это подкрепляет позиции сторонников данной теории.

В 1999 г, соавтор обновлённой гипотезы панспермии Чандра Викрамасингхе с группой сотрудников Кардиффского центра астробиологии исследовал спектры болидов из метеорного потока Леониды. Некоторые болиды сгорали на высоте 80 км, где наличие земных микроорганизмов крайне маловероятно. Кроме того, спектры имели привязку к траекториям болидов. И, тем не менее, спектральный анализ их свечения постоянно выявлял признаки присутствия органического вещества.

По мнению Викрамасингхе, вспышка атипичной пневмонии в Китае отлично вписывается в теорию космического происхождения возбудителя: вирус попал в верхние слои атмосферы, дрейфовал там до поры до времени и с нисходящим потоком воздуха прибыл на Землю. Версия вполне вероятная. Но тогда во весь рост перед землянами встаёт проблема: «Как защитить космонавтов при посещении чужих миров? Что делать для защиты населения Земли от чужих проявлений жизни?».

Версия о космическом происхождении атипичной пневмонии, птичьего гриппа, эпидемий болезней (грипп, чума, холера и др. ) рассматривается, как следствие выноса в космос генетических материалов, отходов, происхождения комет.

II. Что делать с «космическим мусором»?

2. 1. Утилизация мусора

Под Москвой, на «Медвежьих озёрах», модернизируется 64-метровая антенна, которая будет следить за всеми кувырканиями мусора как раз в районе геостационарных орбит, которые в ближайшее время будут осваивать особенно интенсивно: в 2005 г. на этих орбитах работают уже около тысячи спутников. Подобные наблюдения уже ведутся Зслснчукской оптической станцией.

В России разработана бортовая аппаратура для космических аппаратов на основе пьезоэлектрических, плёночных и других датчиков, которая будет фиксировать удары частиц массой от долей грамма при скоростях от единиц до десятков километров в секунду. Но датчики лишь сообщают об ударах, а как от них защититься? Разработана экранная защита модулей МКС. Выяснилось, что при сравнительно небольших массах (10-20 кг) можно создать систему срочного определения места пробоя.

В 1995 г. приказом генерального директора Российского космического агентства Ю. Н. Коптева образован и работает Проблемный совет № 6, который как раз и занимается вопросами экологической безопасности, а также всеми вопросами, связанными с космическим мусором. А в июле 2000 г. вступил в силу стандарт «Росавиакосмоса», который так и называется - «Общие требования по ограничению техногенного засорения околоземного космического пространства».

Учёные Института медико-биологических проблем пытаются разработать способы уничтожения мусора с помощью микробов на борту корабля. Раньше вёдра с отходами с «Салютов» просто спускали в открытый космос, потом поняли - орбиты захламлять опасно. Теперь мусор собирают и заталкивают в «Прогресс» - и он сгорает в атмосфере.

А теперь учёные подумали: почему не заставить микробы расщеплять отходы? У нас уже разрабатывается технология утилизации космического мусора. Газ метан, выделяемый при «работе» бактерий, может стать компонентом ракетного топлива. В НПО «Энергомаш» разрабатывают модификации двигателя для коррекции орбиты, работающего как раз на «микробном газе».

Как сообщила радиостанция "Эхо Москвы" со ссылкой на ИТАР- ТАСС, 1 июня нынешнего года начнутся работы по расчистке территории Республики Алтай от обломков ракет, стартовавших с космодрома Байконур. Соответствующая договоренность достигнута между руководством республики и командованием Ракетных войск стратегического назначения. Предполагается, что тонна собранных обломков будет стоить 600 долларов. Уже определена фирма, которая будет заниматься сбором космического мусора. За 40 лет полетов в космос на территорию Алтая упали ступени 400 ракет. Общий вес этого мусора превышает 2 тысячи тонн.

В настоящее время в целях борьбы с дальнейшим замусориванием околоземного космического пространства операторы перед прекращением периода активного функционирования спутника переводят его на более низкую, чем рабочая, орбиту, в результате чего он быстрее теряет высоту и, в конечном итоге, сгорает в плотных слоях атмосферы. Так, снизив в октябре-декабре 2005 года орбиту завершившего работу спутника для исследования верхних слоев атмосферы Земли, НАСА сократило длительность его существования с 20 до 5 лет.

Еще одним распространенным методом борьбы с мусором является слив остатков топлива из отработавших свое ступеней носителей и космических аппаратов. В противном случае они могут взорваться, создав целое облако мелких, трудно обнаруживаемых и потому особенно опасных осколков.

2. 2. Сохранение экологии космического и околоземного пространства

По мнению ученых, единственным способом борьбы со взрывным увеличением числа потенциально опасных объектов на орбите является поиск и свод с орбит хотя бы самых крупных из них.

Тем не менее, до сих пор не удалось предложить действительно удобной и реализуемой на практике технологии «уборки космоса». Такие предложения, как использование сверхмощных лазеров наземного базирования для изменения орбит объектов, оснащение новых спутников специальными ионными двигателями, быстро снижающими их орбиту, или же использование электромагнитных методик торможения, либо недостаточно изучены, либо слишком дороги. По мнению американских ученых, необходимость неотложного решения этой сложной проблемы могла бы объединить государственные структуры и частные компании — для последних особенно важно надежно защитить свои собственные космические инвестиции.

В Техническом университете в г. Дельфте (Нидерланды) считают, что надо принять специальное международное законодательство, ограничивающее загрязнение космоса. Конструкторам надо подумать, как предотвратить саморазрушения и взрывы на наиболее «густонаселённых» орбитах. Вполне возможно, что в недалёком будущем придётся стартовать «космическим дворникам», которые будут либо спускать весь этот мусор на более низкие орбиты, либо, наоборот, отправлять его на более высокие для «захоронения» на многие годы. Последний вариант не нравится, поскольку мы просто перекладываем решение проблем на потомков. Кроме того, чтобы перевести спутник на 100 м повыше, надо затратить сколько энергии, сколько требуется орбитальной станции на месяц работы.

В 1993 году появился Международный координационный комитет по проблемам космического мусора (IADS). Затем для наблюдений за околоземной орбитой была создана US Space Surveillance Network - распределенная система радаров, которая отслеживает траектории объектов диаметров от нескольких сантиметров. Однако в будущем, считают ученые, придется действовать более активно - то есть специально изымать из космического пространства фрагменты запущенных прежде устройств.

Проблема стоит настолько остро, что космические державы даже организовали Координационный комитет по космическому мусору. Его деятельность не принесла существенных успехов - количество отходов на орбите увеличивается, и очистить от них пространство пока не представляется возможным. Тем не менее уже создан специальный каталог всех крупных вредоносных объектов. Страны предупреждают друг друга о возможных столкновениях.

Для предотвращения засорения космического пространства необходима программа, предусматривающая разработку правовых основ регулирования количества объектов искусственного происхождения в околоземном пространстве.

Техническая часть программы, по-видимому, должна состоять из трёх разделов. В первый целесообразно включить работы по уточнению современного состояния и прогнозу дальнейшего засорения космоса с оценкой опасности столкновения пилотируемых и автоматических аппаратов (КА) с космическим мусором. Для расширения каталогов регистрируемых фрагментов «космического мусора» должны быть предусмотрены исследования по совершенствованию средств обнаружения, слежения и контроля за космическими объектами, а также методов измерений, обработки результатов и управления данными с использованием новейших ЭВМ.

Ограниченные возможности слежения за малоразмерными фрагментами приводят к необходимости моделирования столкновений и разрушений космических объектов на орбите, являющихся основными источниками образования мелких осколков. В основу такого моделирования могут быть положены аналитические методы и эксперименты на современных наземных установках, способных обеспечить разгон мелких фрагментов до скоростей, близких к реальным скоростям столкновений. Результаты исследований должны использоваться в разработке теории и инженерных методов расчёта разрушений различных типов конструкций от соударения с фрагментами «космического мусора».

Другим источником данных для оценки количества мелких осколков на орбите и подтверждения результатов моделирования могут быть космические наблюдения. В настоящее время изучение уровня техногенного засорения космоса наряду с метеорной обстановкой производится по результатам воздействия микрочастиц на конструкцию орбитальной станции и транспортных кораблей с помощью съёмных и возвращаемых на землю кассет с образцами конструкционных материалов; внешнего осмотра иллюминаторов и металлических поверхностей станции спускаемого аппарата кораблей «Союз».

Эффективное измерение характеристик микрочастиц в космосе можно проводить с помощью малых специальных спутников, выводимых и качестве полезной дополнительной нагрузки вместе с серийным КА. Это существенно расширит область исследований по метеорнотехногенному процессу околоземного космоса и снизит затраты. Регистрация факта соударения метеорной либо техногенной частицы осуществляется при пробоях секций надувной оболочки спутника, представляющих собой плёночные датчики конденсаторного типа. Масса и скорость этих частиц определяется с помощью ионного датчика. Информация, получаемая с бортовой научной аппаратуры, регистрируется после первичной обработки и передаётся на Землю при нахождении спутника в зоне радиовидимости.

Второй раздел программы должен быть посвящён предотвращению засорения космоса фрагментами ракетно-космической техники. В этом плане весьма перспективным представляется создание уникальных космических платформ, каждая из которых сможет заменить несколько специализированных спутников. Другим важным направлением является увеличение ресурса или срока активного существования КА. Накопленный к настоящему времени мировой опыт успешной эксплуатации ряда КА в течение 10 и более лет является в этом отношении обнадёживающим. В условиях широкого международного сотрудничества использование таких спутников-платформ длительного функционирования на космической орбите позволит избежать ненужного дублирования в решении прикладных задач и сократить общее число космических полётов. К снижению уровня засорения околоземных орбит могут привести также конструкторские доработки, направленные на уменьшение числа или полное устранение штатных отделяющихся элементов на последних ступенях ракетоносителей, разгонных блоках и КА. Стравливание топлива и газов можно организовать таким образом, чтобы ступень получала тормозной импульс, сокращающий время пребывания её на орбите. Сократить увеличение числа осколков в космосе можно, исключив самопроизвольные и преднамеренные взрывы КА на орбите и уводя некоторых из них с орбиты.

Третий раздел программы - это исследование способов и средств очистки околоземного пространства от космического мусора. Из 7 тысяч отслеживаемых орбитальных фрагментов 21% составляют неработающие КА и 14% - отработавшие верхние ступени ракет-носителей и разгонные блоки. Это означает, что на околоземных орбитах находится около 2500 пассивных объектов больших размеров и массы, являющихся потенциальными источниками образования по меньшей мере десятков и сотен тысяч новых осколков. В связи с этим вполне обоснованным представляется желание удалить их из космоса. В качестве средств поиска и захвата пассивных космических объектов могут рассматривать многоразовые орбитальные корабли типа «Буран» «Шаттл» и межорбитальные буксиры, оснащённые роботами-манипуляторами. Возвращение объектов на Землю возможно в грузовом отсеке орбитальной корабля или путём автономного спуска в заданный район после торможения с помощью буксира.

Более сложной задачей представляется организация сбора и удаления из космоса мелких частиц космического мусора. На сегодняшний день известен ряд проектов решения этой задачи: образование на пути мелких осколков большого пенного шара для поглощения кинетической энергии частиц, после чего они теряют высоту и входят в плотные слои атмосферы (но при этом могут тормозиться и функционирующие КА); облучение мелких фрагментов лазером или нейтральными частицами с целью ускорения их схода с орбиты.

Решение глобальной проблемы «космического мусора» затрагивает интересы всех стран, участвующих в освоении космоса, и возможно только в рамках тесного международного сотрудничества.

Международное сотрудничество должно базироваться на определённых основополагающих принципах:

1. Разработка правовых норм и положений должна быть направлена не столько на ограничительные меры по использованию ракетно-космической техники, сколько на её совершенствование с целью предотвращения дальнейшего засорения космоса.

2. Оснащение каждого объекта, выводимого на орбиту, средствами, обеспечивающими его увод в плотные слои атмосферы или перевод на орбиты «захоронения», установленные международным соглашением. Полное исключение возможности взрыва объекта на орбите.

3. Систематический обмен информацией между странами, эксплуатирующими ракетно-космическую технику, по всем вопросам, связанным с засорением космоса, в том числе:

- по проектным, конструкторским, технологическим решениям и эксплуатационным мерам, принимаемым в целях уменьшения засорения космоса;

- по фактическому и прогнозируемому состоянию орбит на основании данных слежения и результатов моделирования;

- по результатам исследований о воздействии орбитальных осколков на КА и средствам защиты КА от воздействия осколков.

4. Координация усилий международного сообщества в области уменьшения засорения околоземного пространства через Комитет ООН по мирному использованию космоса.

Итак, я поддерживаю идею о том, что надо принять специальное международное законодательство обеспечивающее сохранение экологии космического и околоземного пространства. Необходима программа, в которую должны быть включены вопросы:

- определение состояния и прогноз засорения космоса;

- космические наблюдения;

- создание уникальных космических платформ длительного функционирования;

- исследование способов и средств очистки околоземного пространства от «космического мусора».

Заключение

Неисчислимые материальные ресурсы таят в недрах Солнечной системы, и естественно стремление человека заставить их служить ему.

Еще более века назад Циолковский говорил: «планета есть колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели» Люди, утверждал он, «изменят поверхность Земли, ее океаны, атмосферу, растения и самих себя. Будут управлять климатом и будут распоряжаться в пределах Солнечной системы, как на самой Земле, которая еще неопределенно долго будет оставаться жилищем человечества».

Наука в освоении космоса сделала пока еще первые шаги. Но надо признать, шаги эти весьма впечатляющие! Это шаги ребенка, которому суждено стать гигантом! Никакая техника не развивается так быстро, как космическая. Мы уже многое умеем делать и на многое готовы, но освоение космоса потребует еще больших усилий мыслей и огромных затрат. Нам нужно более трепетно относиться к тому, что мы отправляем в космос. Одна из опасностей, которая поджидает человека в космосе, создана им самим – космический мусор. Да, можно запускать меньше ракет и космических аппаратов или не запускать вовсе. Но тогда не возможно будет решить проблему с мусором, который порождает сам космос, и он останется для нас загадкой. Мы не будем ждать, пока возникнет такой вирус, который истребит все человечество, так и не постигнув все тайны Вселенной.

И сейчас нужно начинать делать то, что в наших силах: создавать гелиевые облака, которые могли бы под своей массой опускать скопления, мелких осколков в атмосферу, мощные лазерные установки для уничтожения более крупных осколков; можно использовать специальные машины с людьми на борту, которые могли бы выходить в открытый космос для уборки остатков пищи, выбрасывающихся в открытый космос с КА; ракет-носителей с магнитной установкой на борту для удаления металлических осколков.

Наша проблема заключается еще и в том, что если с мусором, создаваемым человеком, мы еще в силах как-то бороться, контролировать его. Остается решить вопрос как «победить» то, что создается не нами, а космосом, Вселенной? Ответов пока нет. Но развитие естественных наук позволяет надеяться, что человечество (разумное!) когда-нибудь найдёт их.

Поэтому в наше время человечество должно проникнуться идеей о единстве мира, в котором мы живем. И космос станет символом сотрудничества. Не нужно человеку останавливаться на достигнутом. А те, кто считает, что освоение космоса может подождать, ошибаются. Не зря на это ученые отвечают: «Конечно, космос будет существовать вечно, а вот будем ли мы?»