Загрязнение космосаЗагрязнение космоса

Первые шаги загрязненияПервые шаги загрязнения

В 1961 г. произошел первый взрыв ступени В 1961 г. произошел первый взрыв ступени ракеты-носителя спутника США серии ракеты-носителя спутника США серии "Транзит", а в 1964 г. - первый "Транзит", а в 1964 г. - первый целенаправленный взрыв (по команде с целенаправленный взрыв (по команде с Земли) советского спутника "Космос-50". Земли) советского спутника "Космос-50". Начался рост числа "рукотворных", но уже Начался рост числа "рукотворных", но уже никому не нужных предметов на околоземных никому не нужных предметов на околоземных орбитах. На первых порах эти события не орбитах. На первых порах эти события не волновали ни ученых, ни проектировщиков волновали ни ученых, ни проектировщиков космической техники, ни общественность. космической техники, ни общественность.

ВОЗНИКНОВЕНИЕ ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПРОБЛЕМЫПРОБЛЕМЫ

• С развитием технологий космоса С развитием технологий космоса появилось множество проблем появилось множество проблем возникновения мусора.возникновения мусора.

Увеличение содержания мусора в околоземном космическом Увеличение содержания мусора в околоземном космическом пространстве. 1 - общее число объектов, включая не занесенные пространстве. 1 - общее число объектов, включая не занесенные в официальные каталоги; 2 - общее число объектов, занесенных в официальные каталоги; 2 - общее число объектов, занесенных в каталоги; 3 - фрагменты космического мусора; 4 - космические в каталоги; 3 - фрагменты космического мусора; 4 - космические аппараты; 5 - верхние ступени ракет; 6 - эксплуатационный аппараты; 5 - верхние ступени ракет; 6 - эксплуатационный

мусор.мусор.

СССР и США в рамках задач противоракетной и СССР и США в рамках задач противоракетной и противокосмической обороны. В обеих странах были противокосмической обороны. В обеих странах были созданы системы контроля околоземного пространства, созданы системы контроля околоземного пространства, оснащенные радарами дальнего обнаружения и оснащенные радарами дальнего обнаружения и оптическими инструментами. Задачи служб контроля оптическими инструментами. Задачи служб контроля состоят в обнаружении, сопровождении, получении состоят в обнаружении, сопровождении, получении координатной информаций и изображений объектов, их координатной информаций и изображений объектов, их идентификации, анализе и отображении космической идентификации, анализе и отображении космической обстановки. Всего службами контроля космоса обстановки. Всего службами контроля космоса зафиксировано и непрерывно отслеживается сейчас зафиксировано и непрерывно отслеживается сейчас чуть более 10 тыс. объектов, находящихся на чуть более 10 тыс. объектов, находящихся на околоземных орбитах. околоземных орбитах.

Пути возникновенияПути возникновения

• Наиболее засорены, конечно же, часто используемые Наиболее засорены, конечно же, часто используемые области околоземных орбит: на высотах 850-1200 км и в области околоземных орбит: на высотах 850-1200 км и в зоне геостационарных орбит. Здесь же зоне геостационарных орбит. Здесь же концентрируется и космический мусор (рис. 2). На концентрируется и космический мусор (рис. 2). На высотах 850-1200 км летают метеорологические высотах 850-1200 км летают метеорологические спутники и спутники дистанционного зондирования спутники и спутники дистанционного зондирования Земли, а также большая часть спутников с ядерными Земли, а также большая часть спутников с ядерными энергетическими устройствами. Последние на этих энергетическими устройствами. Последние на этих высотах могут существовать сотни лет до полного высотах могут существовать сотни лет до полного исчезновения радиационной опасности. Случаи исчезновения радиационной опасности. Случаи досрочного разрушения возможны вследствие досрочного разрушения возможны вследствие соударения с частицей размером меньше 0.1 см, соударения с частицей размером меньше 0.1 см, летящей со скоростью пули -10 км/с. летящей со скоростью пули -10 км/с.

Подробнее о космическом Подробнее о космическом мусоремусоре

Для оценки реального риска столкновения действующих Для оценки реального риска столкновения действующих спутников с фрагментами космического мусора спутников с фрагментами космического мусора необходимо учитывать и некаталогизированные объекты, необходимо учитывать и некаталогизированные объекты, что подразумевает знание их пространственного что подразумевает знание их пространственного

распределения.распределения. • Основным источником Основным источником

некаталогизированных объектов являются некаталогизированных объектов являются разрушения космических аппаратов и ракет-разрушения космических аппаратов и ракет-носителей вследствие взрывов или носителей вследствие взрывов или высокоскоростных столкновений. При этом высокоскоростных столкновений. При этом чем меньше размер фрагмента, тем чем меньше размер фрагмента, тем большее количество обломков такого большее количество обломков такого размера образуется. Следовательно, размера образуется. Следовательно, наблюдаемые обломки составляют лишь наблюдаемые обломки составляют лишь очень небольшую часть общего числа очень небольшую часть общего числа частиц, находящихся в околоземном частиц, находящихся в околоземном пространстве. пространстве.

Схематическое распределение космического мусора в Схематическое распределение космического мусора в непосредственной близости от Земли (данные Научной непосредственной близости от Земли (данные Научной корпорации КАМАН, США, 1995). Видны два пояса уплотнения корпорации КАМАН, США, 1995). Видны два пояса уплотнения космического мусора: один на высотах 850-1200 км над космического мусора: один на высотах 850-1200 км над

поверхностью Земли, другой на высоте около 38500 кмповерхностью Земли, другой на высоте около 38500 км

Столкновения и взрывы на Столкновения и взрывы на орбитахорбитах

• 24 июля 1996 г. на высоте примерно 660 24 июля 1996 г. на высоте примерно 660 км произошло первое столкновение км произошло первое столкновение французского спутника CERISE, французского спутника CERISE, запущенного в июле 1995 г. на солнечно-запущенного в июле 1995 г. на солнечно-синхронную орбиту, с наблюдаемым синхронную орбиту, с наблюдаемым фрагментом третьей ступени французской фрагментом третьей ступени французской же ракеты "Ариан", вышедшей на орбиту в же ракеты "Ариан", вышедшей на орбиту в 1986 г. Относительная скорость во время 1986 г. Относительная скорость во время столкновения была около 15 км/с, или столкновения была около 15 км/с, или около 50 000 км/ч. около 50 000 км/ч.

Столкновение с космическим Столкновение с космическим мусороммусором

• В Институте астрономии РАН В Институте астрономии РАН проводилось сравнение значений проводилось сравнение значений большой полуоси орбит ракет-большой полуоси орбит ракет-носителей на геостационарной орбите носителей на геостационарной орбите в момент запуска с их значениями в в момент запуска с их значениями в более поздние моменты времени. более поздние моменты времени. Всего было проанализировано около Всего было проанализировано около сотни орбит, из которых 19 показали сотни орбит, из которых 19 показали значимые изменения большой значимые изменения большой полуоси полуоси

Изменение большой полуоси орбиты Изменение большой полуоси орбиты геостационарных искусственных спутников Земли геостационарных искусственных спутников Земли

"Транс-тэйдж-13" (а) и "Горизонт-21" (б)"Транс-тэйдж-13" (а) и "Горизонт-21" (б)

ЗАДАЧИ ОКОЛОЗЕМНОЙ ЗАДАЧИ ОКОЛОЗЕМНОЙ АСТРОНОМИИАСТРОНОМИИ

• Наблюдение, каталогизация, Наблюдение, каталогизация, моделирование ситуации на разных моделирование ситуации на разных высотах околоземного пространства с высотах околоземного пространства с учетом прохождения Земли через учетом прохождения Земли через многочисленные метеорные потоки и многочисленные метеорные потоки и мониторинг наиболее опасных мониторинг наиболее опасных направлений прихода в околоземное направлений прихода в околоземное пространство естественных космических пространство естественных космических объектов - это новые проблемы объектов - это новые проблемы околоземной астрономии. околоземной астрономии.

Задачи будущегоЗадачи будущего

• определение формыопределение формы• ориентации ориентации • других характеристик запущенных других характеристик запущенных

аппаратов с целью распознавания аппаратов с целью распознавания их назначения их назначения

• разработка механизма контроля разработка механизма контроля за мирным использованием за мирным использованием космического пространства. космического пространства.

• Практически задачи определения формы и Практически задачи определения формы и ориентации космических объектов решается на ориентации космических объектов решается на основе длинных рядов фотометрических основе длинных рядов фотометрических наблюдений. Зная все характеристики поля наблюдений. Зная все характеристики поля рассеяния исследуемого объекта, можно рассеяния исследуемого объекта, можно установить его форму с той степенью установить его форму с той степенью детализации, которая допускается детализации, которая допускается фотометрической точностью. Это весьма фотометрической точностью. Это весьма трудоемкая работа, требующая длительных трудоемкая работа, требующая длительных наблюдений в течение всего периода видимости наблюдений в течение всего периода видимости объекта на протяжении нескольких ночей. объекта на протяжении нескольких ночей. Решение таких задач - яркий пример Решение таких задач - яркий пример возможностей использования оптических возможностей использования оптических координатно- фотометрических наблюдений координатно- фотометрических наблюдений спутников. спутников.

Из-за огромного количества находящихся в околоземном Из-за огромного количества находящихся в околоземном пространстве частиц различного происхождения не пространстве частиц различного происхождения не может быть и речи об их полном и постоянном может быть и речи об их полном и постоянном отслеживании. Поэтому актуальными направлениями отслеживании. Поэтому актуальными направлениями дальнейшего исследования загрязнения околоземного дальнейшего исследования загрязнения околоземного пространства являются: пространства являются: • - совершенствование методики моделирования - совершенствование методики моделирования

мелких фрагментов космического мусора на основе мелких фрагментов космического мусора на основе специальных экспериментов и согласования специальных экспериментов и согласования параметров моделей с экспериментальными параметров моделей с экспериментальными данными; - изучение общих закономерностей данными; - изучение общих закономерностей процесса миграции вещества в Солнечной системе, процесса миграции вещества в Солнечной системе, источников пополнения семейства объектов, источников пополнения семейства объектов, сближающихся с Землей, выявление и каталогизация сближающихся с Землей, выявление и каталогизация таких объектов; таких объектов;

• - проведение наблюдений представительных выборок - проведение наблюдений представительных выборок объектов искусственного и естественного объектов искусственного и естественного происхождения, населяющих околоземное происхождения, населяющих околоземное пространство, уделяя особое внимание исследованию пространство, уделяя особое внимание исследованию взорвавшихся объектов; взорвавшихся объектов;

• - осуществление по фотометрическим данным - осуществление по фотометрическим данным выборочного контроля за отдельными объектами.выборочного контроля за отдельными объектами.

Первыми заметили неумолимые признаки, свидетельствующие о Первыми заметили неумолимые признаки, свидетельствующие о чрезмерной эксплуатации космоса, астрономы. Не случайно в 1999 г. чрезмерной эксплуатации космоса, астрономы. Не случайно в 1999 г. Международный астрономический союз и КОСПАР организовали Международный астрономический союз и КОСПАР организовали симпозиум на тему "Сохранность астрономического неба" ("Preserving the симпозиум на тему "Сохранность астрономического неба" ("Preserving the Astronomical Sky"). Но завтра последствия чрезмерной эксплуатации Astronomical Sky"). Но завтра последствия чрезмерной эксплуатации космоса затронут и других его "пользователей", а затем и всех людей на космоса затронут и других его "пользователей", а затем и всех людей на

ЗемлеЗемле. .

Спутники-геостационары, кроме всего прочего, могут Спутники-геостационары, кроме всего прочего, могут быть подвержены бомбардировке со стороны быть подвержены бомбардировке со стороны естественных небесных тел - от микрометеоритов до естественных небесных тел - от микрометеоритов до

болидов.болидов.