Согласно результатам недавно опубликованного обзора, космический мусор (обломки, угрожающие спутникам) на высокой околоземной орбите не отслеживается достаточно внимательно. Зонды, вращающиеся на геостационарной орбите - области космоса на высоте примерно 36000 км над поверхностью нашей планеты - отвечают за предоставление ряда жизненно важных услуг навигации, связи и погоды, и могут подвергаться риску из-за слишком маленького или совсем мелкого мусора, который не легко отследить.
Неуклонный марш человеческого технологического прогресса, кажется, неизбежно дорого обойдется окружающей среде, которую мы завоевываем на этом пути. Земля и море усеяны пластиком, а авиаперелеты стали основным источником загрязнения некогда чистого неба.
Индустриализация привела к бессмысленному разрушению мест обитания и в настоящее время коренным образом меняет климат планеты. Это даже поставило под угрозу будущее нашего вида. Человечество теперь медленно переходит в режим самосохранения и пытается обуздать свои загрязняющие действия.
Все это отражено в нашем расширении в космическую область. С тех пор, как мы начали запускать ракеты на орбиту в 1950-х годах, количество антропогенного мусора, летающего вокруг Земли, неуклонно растет.
Орбитальный мусор состоит из старых, неработающих спутников и ракет, и их деталей. Их размер варьируется от чешуек краски до огромных секций обтекателей. В феврале 2009 года произошел наихудший сценарий, когда два крупных неработающих спутника - коммерческий Иридиум 33 и российский военный Космос-2251 - врезались друг в друга, образовав огромное облако опасного мусора.
К счастью, разрабатываются новые стратегии для отслеживания и, надеемся, когда-нибудь вывести с орбиты проблемные обломки, и будут введены инструкции по сокращению притока новых обломков от будущих запусков.
В настоящее время Стратегическое командование Вооружённых сил США может похвастаться самым подробным отчетом об орбитальном мусоре, информация которого регулярно обновляется более чем 30-ю наземными обсерваториями и флотом из шести спутников. Обладая впечатляющими возможностями, Стратегическое командование способно отслеживать объекты на высокой орбите диаметром от 1 м. Однако их записи далеко не полны.
Новое исследование было сосредоточено на обломках, заселяющих геосинхронное пространство на высоте около 36 000 км над Землей в рамках сотрудничества DebrisWatch между Уорикским университетом и Лабораторией оборонной науки и технологий Министерства обороны Великобритании.
Исследователи охотились за небольшими или неотражающими кусками обломков, которые отражают мало света и поэтому обычно остаются незамеченными.
Изображения, полученные во время съемки с помощью телескопа Исаака Ньютона диаметром 2,54 м, расположенного на острове Ла-Пальма у побережья Марокко, были обработаны с помощью специального программного обеспечения, способного идентифицировать и охарактеризовать потенциальные обломки. Анализируя световые сигнатуры падающих объектов, ученые смогли пролить свет на их размер, форму и другие свойства поверхности.
Отслеживаемые (> 10 см) орбитальные обломки на орбите вокруг Земли. Самое большое кольцо - это спутники на геостационарной орбите. Фото: NASA
Космический мусор, летающий по низкой околоземной орбите, постепенно замедляется сопротивлением частиц в атмосфере нашей планеты, что в конечном итоге заставляет их сходить с орбиты. Однако на больших высотах геосинхронного космоса сопротивление атмосферы отсутствует, поэтому мусор, оставшийся в этом регионе, скорее всего, останется там, и со временем это может стать серьезной проблемой.
Примерно 95 процентов обломков размером около 1 м или меньше, что затрудняло надежное наблюдение, не соответствовали известным объектам в базе данных Стратегического командования США. При учете всех обнаруженных при съемке объектов, в том числе более 1 м, выяснилось, что более 75 процентов объектов были неизвестны.
После их открытия команда призывает к более регулярным исследованиям, направленным на обнаружение и определение характеристик угроз на геосинхронной орбите. Данные нового исследования помогут ученым разработать и модернизировать алгоритмы, используемые для анализа световых отпечатков далекого космического мусора, и, таким образом, лучше понять, что находится там, и как оно себя ведет.
«Важно, чтобы мы продолжали наблюдать за геосинхронным регионом с помощью больших телескопов везде, где это возможно, чтобы начать создавать более полное ощущение среды неясных (отражающих мало света) обломков», - комментирует Джеймс Блейк, ведущий автор нового исследования и аспирант физического факультета Уорикского университета. «С помощью этого обследования мы зондировали глубже, чем когда-либо прежде, и, похоже, популяция продолжает расти по мере того, как мы достигаем предела чувствительности. Хотя здесь мы имеем дело со статистикой малых чисел, это не удивительно, что мы видим гораздо больше маленьких и тусклых объектов, чем больших ярких».
В настоящее время орбитальные столкновения все еще невероятно редки, хотя время от времени Международную космическую станцию приходится переводить на новую временную орбиту, чтобы избежать приближающихся обломков или сбившегося с пути спутника, как это было на этой неделе. Активизация усилий по наблюдению за космическим мусором на низкой околоземной орбите и за ее пределами является жизненно важным шагом на пути к повышению безопасности космоса. Однако распространение ракетных технологий означает, что в ближайшие десятилетия мы увидим рост космического мусора, а вместе с ним и усиление угрозы жизненно важным спутникам инфраструктуры.
Статья была опубликована в журнале Advances in Space Research.
Источник: University of Warwick
