Загадочный объект был объят пламенем и лежал посреди отдаленной грунтовой дороги в регионе Пилбара в Западной Австралии, когда на него наткнулись шахтеры. Вскоре после того, как 18 октября был найден загадочный предмет, полиция Западной Австралии объявила, что первоначальные оценки показали, что он был сделан из углеродного волокна и "соответствует ранее идентифицированному космическому мусору".
Объект, по-видимому, был запущен китайской ракетой "Цзилун—3" - возможно, той самой, которая была запущена в сентябре и которая вывела на низкую околоземную орбиту 12 спутников.
Предполагаемая идентификация объекта была подтверждена экспертами по наблюдению за обломками, которые отметили, что орбитальная траектория четвертой ступени ракеты проходила над Западной Австралией в то время, когда были обнаружены обломки.
Австралийское космическое агентство сообщило The Conversation, что обломки, "скорее всего, являются топливным баком или емкостью высокого давления от космической ракеты-носителя" и что оно проведет дальнейший технический анализ, чтобы подтвердить их происхождение. Как бы то ни было, падение объекта на Землю подчеркивает растущую проблему космического мусора и то, как человечество с ней справляется.
Аварийная посадка из космоса
Территория вокруг Земли становится все более перенаселенной. Здесь находится более 10 000 активных спутников и, возможно, до 40 000 фрагментов космического мусора размером более 10 сантиметров. К концу этого десятилетия примерно 70 000 спутников могут находиться на низкой околоземной орбите, на высотах менее 2000 километров.
Под космическим мусором понимается любой материал, созданный человеком в космосе, который не имеет назначения. Сюда входят вышедшие из строя спутники и ступени ракет, выброшенные после того, как они вывели спутники на орбиту.
Утилизация космического мусора обычно заключается в том, что обломки втягиваются обратно в атмосферу и сгорают из-за трения и высокой температуры.
Наиболее проблемным классом космического мусора являются отработавшие ступени ракет. В документе, представленном на Международном астронавтическом конгрессе в Сиднее в начале этого месяца, перечислены 50 наиболее опасных фрагментов космического мусора на низкой околоземной орбите, 88% из которых являются корпусами ракет.
Однако космический мусор образуется быстрее, чем возвращается в атмосферу Земли. И теперь мы знаем, что при сгорании металлов образуются вредные частицы оксида алюминия и сажи, которые воздействуют на озоновый слой, который, как мы полагаем, отфильтровывает ультрафиолетовое излучение.
Иногда топливные баки и емкости высокого давления достигают земли в основном целыми, а не сгорают полностью. Металлические сплавы, из которых они изготовлены, имеют более высокую температуру плавления, чем другие материалы космических аппаратов, и часто изолируются полосками из углеродного волокна.
Космические агентства, оборонные организации и любители наблюдать за космическим мусором постоянно отслеживают его орбиту и возвращение в атмосферу. Это сложная задача, отчасти потому, что эти объекты движутся вокруг Земли со скоростью до 28 000 километров в час.
Контролируемое и неконтролируемое возвращение в атмосферу
Возвращение в атмосферу большинства видов космического мусора является неконтролируемым.
Как только у космического аппарата заканчивается топливо или аккумуляторы для питания двигателей, его орбита начинает смещаться. Если обломки достаточно крупные, например, от старого спутника или ракеты, то обычно можно предсказать, где и когда они вернутся на землю. Чаще всего это происходит над морем или в районах с низкой численностью населения — просто потому, что это большая часть планеты.
Но не всегда. Например, в апреле 2022 года части китайской ракеты третьей ступени упали на Землю рядом с домом в индийской деревне Ладори в регионе Махараштра, напугав жителей, которые в это время готовили еду.
Одна из стратегий по уменьшению количества космического мусора известна как пассивация. Пассивация включает в себя расходование всего топлива и аккумуляторов, чтобы космический аппарат не взорвался самопроизвольно, в результате чего образовалось бы еще больше мусора. В результате не остается ни топлива, ни средств связи для контролируемого возвращения.
Контролируемый вход в атмосферу предполагает направление космического аппарата в место с низким риском причинения вреда людям, имуществу или окружающей среде.
Одним из таких регионов является так называемое "космическое кладбище" - точка в Тихом океане, расположенная примерно в 2700 километрах от любого участка суши. На морском дне находится около 300 космических аппаратов, и именно здесь в конце десятилетия будет уничтожена Международная космическая станция.
Поиск владельца
Первым этапом расследования предполагаемого обнаружения космического мусора в Западной Австралии будет определение его владельца.
В Договоре по космосу 1967 года говорится, что государство, санкционировавшее запуск ракеты или спутника, несет ответственность за любой ущерб, который оно причиняет Земле, даже если запуск действительно осуществила частная компания.
Если окажется, что предмет действительно был от китайской ракеты, следующим шагом будет обращение в Китай с просьбой о его возвращении или утилизации. Они могут решить оставить его Австралии, как это сделала Индия с топливным баком для ракеты, который выбросило на пляж в Западной Австралии в 2023 году.
Судя по всему, корпус ракеты не причинил никакого вреда, поэтому переговоры не будут касаться ответственности или страховых выплат. Обломки упали на местность, которая уже сильно пострадала от добычи полезных ископаемых, поэтому маловероятно, что можно будет предъявить иск о возмещении ущерба окружающей среде.
Необходимо более тщательное планирование срока эксплуатации
Планирование сроков эксплуатации имеет решающее значение для будущей борьбы с космическим мусором на низкой околоземной орбите, поскольку в настоящее время нет возможностей для активного удаления мусора из этого региона.
Раньше считалось, что ни один космический аппарат не должен оставаться на орбите по истечении 25 лет после окончания срока его службы. Теперь ожидаемый срок службы на низкой околоземной орбите составляет пять лет.
Разрабатываются технологии обслуживания и дозаправки спутников на орбите, чтобы продлить время их работы в космосе. Для снижения загрязнения верхних слоев атмосферы проводятся испытания новых материалов, таких как древесина.
Европейское космическое агентство продвигает Хартию по борьбе с мусором, которая предлагает подписавшим ее сторонам взять на себя обязательство к 2030 году стать нейтральными по отношению к мусору, то есть не создавать новых обломков с каждой миссией.
В краткосрочной перспективе мы можем ожидать увеличения количества обломков, падающих на Землю. Но есть надежда, что международное сотрудничество и новые технологии приведут к более рациональному использованию космоса, обеспечив будущим поколениям равный доступ к нему.
