Куда бы не приходил человек, он всегда много мусорит. И редко за собой убирает. Свалки токсичных отходов и океаны, полные пластика. На этом человечество не остановилось.
Пока мы наблюдаем, как ярко падает и взрывается Starship Илона Маска, на орбите кружат тысячи тонн нашей космической жизнедеятельности. Иначе говоря, отходов.
Маск готовится к миссии на Марс через пять лет, но статус этой миссии может легко оказаться "mission impossible". Так как вывод на орбиту новых аппаратов уже очень скоро может превратиться в рискованное мероприятие.
А теперь давайте разбираться:
- Чем так опасен космический мусор?
- Как можно уменьшить его объемы?
И самое интригующее – какова роль Украины в этом процессе?
Утопаем в хламе
По данным американской компании ESRI, сейчас на орбите Земли находятся 19 тысяч космических аппаратов. Из них 13 тысяч – это junk. То есть мусор!
Каждая точка на этой картинке – неработающий спутник или остатки аппарата:
Мертвые спутники постепенно разваливаются и иногда даже сталкиваются, как это произошло в 2009 году.
Тогда где-то над Сибирью аппарат американской компании Irridium-33 налетел на мертвый российский спутник Космос-2251. Столкновение породило более 600 обломков.
Отжившие свое спутники, части ракет и космических станций – основной источник орбитального мусора.
По данным NASA, на орбите вращается:
- более 23 тысяч обломков размером более 10 см;
- около 0,5 миллиона частиц от 1 до 10 см
- более 100 миллионов частиц размером более миллиметра.
И вот так это выглядит:
Мусора на орбите около 8 000 тонн. И самое страшное, что все эти частицы и обломки вращаются вокруг Земли действительно с космической скоростью – в среднем в 10 раз быстрее скорости пули!
Естественно, для космических аппаратов, а также астронавтов, растущие объемы орбитального мусора несут смертельную угрозу. И, по словам Даниэля Олтрогге, эксперта, который консультирует отраслевую ассоциацию Space Data Association, за последние три года количество раз, когда мусор почти попадал в работающие спутники, увеличилось вдвое.
Вопрос: что делать с этим мусором? Ведь убрать не так то и просто – он в космосе. Да и в атмосферу Земли способны попасть и сгореть со временем только низкоорбитальный хлам.
ООН просит все компании убрать свои спутники с орбиты в течение 25 лет после завершения их миссии. Однако это сложно обеспечить.
Решений, конечно же, уже предлагалась уйма. Использовать "гарпун", чтобы захватить спутник, использовать магниты, или даже запустить лазеры, нагреть ими спутник, увеличивая его атмосферное сопротивление, чтобы он упал с орбиты.
А в 2018 году миссия RemoveDEBRIS от Surrey Satellite Technology практиковалась в захвате спутника гигантской сетью.
Команды разработчиков со всего мира соревнуются за новый многомиллионный рынок – уборщиков мусора на орбите. И самое интересное, что украинские инженеры играют тут далеко не последнюю роль.
Наши буксиры
Прошлой осенью в интервью "Україна 24" экс-глава Космического агентства Владимир Усов рассказал, что в Украине запустился космический акселератор, колыбель новых проектов в этой сфере. И одна из команд презентовала свое собственное решение, как избавиться от космического мусора.
По словам Усова, речь идет о создании флота космических буксиров, которые двигаются по орбите, собирают железяки и сталкивают их в атмосферу, где они сгорают. Похоже, конечно, на фантастику. Тем не менее, проект удалось разыскать. Называется он Team 311 и находится в Днепре.
Это команда из КБ Южное во главе с начальником отдела 311 Дмитрием Галабурда. Как рассказал Сергей Матвиенко, который работает вместе с ним смежному проекту, буксир будет представлять из себя космический аппарат, оснащенный комбинированной системой сближения и захвата. Он может сблизиться с отжившим свое спутником и захватить его за адаптер, который есть у всех аппаратов. После этого буксир перемещает спутник по орбите.
Для разработки эскизного проекта требуется около 5 млн долларов.
Как объясняет Евгений Рокитский, председатель правления Днепровского космического кластера, "разработка и продажа буксиров, создание флотилии под собственной регистрацией, в сочетании с возможностями украинской инфраструктуры наблюдения за космическими объектами сможет определять бесхозные или принадлежащие третьим лицам объекты мусора и удалять их с орбиты по заказу/согласованию". Вот и бизнес-план нарисовался.
Космические заправщики
Это не единственное решение по борьбе с космическим мусором, происходящее из Украины. Так например, ребята из команды FireWay победили в прошлом месяце в престижном NASA International Space App Challenge.
Если уж весь мусор убрать пока не представляется возможным, лучше его хотя бы не плодить. Идея изобретателей – USC (Universal Space Connector) – универсальный космический коннектор, с помощью которого можно заправлять топливом спутники прямо на орбите. Эдакий универсальный USB-переходник (на фото). Только для спутников.
Математика у ребят здравая: среднестатистический спутник связи (гниющая в России украинская Лыбидь – RIP, мы тебя помним, скорбим) стоит около 300 миллионов долларов. Еще примерно 100 миллионов тратится его на запуск. Работает аппарат на орбите около 15 лет.
И когда топливо израсходовано, спутник не может удерживать орбиту и начинает дрейфовать, теряя связь и становясь бесполезным. Так почему бы его не подзаправить?
Один из участников проекта Дмитрий Салко объясняет, что существующие заправщики рассчитаны под конкретный спутник и особенности его конструкции. Их изобретение позволит заправить любой аппарат и не выводить на орбиту новый.
Инвестиционная слепота
Пока такие проекты в Украине держатся на энтузиазме своих авторов. Как выяснилось, национальный космический акселератор Yangel, который бы помогал таким проектам расти и искать деньги, был заморожен вскоре после ухода Владимира Усова с поста главы НКАУ.
Ситуация в Украине остается константна.
Государство в упор не видит новых возможностей на космическом рынке, не обращает внимания на энтузиазм, который еще есть внутри страны. А некогда ракетно-космический гигант Южмаш продолжает штамповать троллейбусы, чтобы просто выжить.
Что будет с нашими инженерными мозгами? Ответ прост – не пропадут. Можно ответить хорошим примером. В том же Днепре с недавних пор обосновался центр разработок шотландского космического стартапа Skyrora, почти Авроры, только космической. Его основатель – Владимир Левыкин уроженец Украины, получивший образование в Запорожье. Команда готовит к запуску ракета-носитель Skyrora XL в 2023 году. Недавно была заявлена одна из его функций – уборка космического мусора.
У Левыкина хватает ресурсов, чтобы содержать в украинской космической столице 100 инженеров, которые работают на будущую космическую славу туманного Альбиона.
А у Украины в свою очередь не хватает сил, просто чтобы хотя бы понять, в каких сферах у нее еще остался ценный потенциал.