Крушение большого спутника стало сигналом тревоги для космического мусора

Есть некоторые интересные остаточные осадки от недавнего пикирования на Землю европейского спутника дистанционного зондирования, или ERS-2. После запуска в апреле 1995 года ERS-2 изучал нашу планету почти 16 лет. Затем, в 2011 году, Европейское космическое агентство (ЕКА) решило завершить миссию космического корабля с радаром. Агентство провело серию маневров по сходу с орбиты, которые снизили среднюю высоту спутника и снизили риск столкновения с другими спутниками или космическим мусором. Космический корабль также был «пассивирован», чтобы снизить риск фрагментации.

Пассивация предполагает избавление от внутренней накопленной энергии, например, выпуск неиспользованного топлива и разрядку аккумуляторов (которые, если оставить их заряженными, могут вызвать детонацию). «Никакое вмешательство с земли невозможно, поэтому ERS-2 вернется совершенно естественным путем — сейчас это обычное явление, поскольку в среднем один космический корабль повторно входит в атмосферу Земли в месяц», — поясняется в заявлении ЕКА перед падением. Однако термин «возвращение совершенно естественным путем», возможно, является удобной заменой термину «неконтролируемый».

После падения

Управление космического мусора ЕКА прогнозирует, что возвращение ERS-2 произойдет 21 февраля в 10:41 по восточному стандартному времени (15:41 по Гринвичу). На самом деле корабль совершил прыжок примерно через два часа и снова вошёл в атмосферу над северной частью Тихого океана. Европейский центр космических операций (ESOC), где работают инженерные группы, управляющие космическими кораблями на орбите, отметил, что более ранний прогноз имел значение плюс-минус 1,44 часа.

Тем не менее, в деле неконтролируемого космического мусора счет идет на минуты, даже секунды. Они могут быть разницей между падением куска космического мусора в изолированные воды океана или падением в населенной зоне. На самом деле вполне вероятно, что части 2,5-тонного ERS-2 все же уцелели при входе в атмосферу.

В среднем от 10% до 20% массы более крупных объектов проходит через атмосферу и падает на землю или воду, говорит Симона-Елена Никитяну, специалист по связям со СМИ ESOC. Перед падением ERS-2 Никитеану сообщил Space.com, что самыми большими и тяжелыми обломками, которые могли бы выжить относительно неповрежденными, являются четыре бака космического корабля, три внутренних панели, поддерживающие приборы космического корабля, и антенная конструкция для антенны радара с синтезированной апертурой спутника, потенциально самый большой кусок, при условии, что он не развалился.

Но мы, вероятно, никогда не узнаем, какая часть ЭРС-2 размером с автобус уцелела, учитывая место входа в атмосферу. «О материальном ущербе не сообщалось», — поясняется в заявлении ЕКА после падения ERS-2.

Волей-неволей спутник падает

Но неконтролируемый характер падения спутника волей-неволей является причиной для волнений. Такого мнения придерживается Юэн Райт, доктор философии. кандидат Университета Британской Колумбии и младший научный сотрудник Института космического пространства. Он активно занимается вопросами устойчивости космической среды.

В будущем, сказал Райт, все крупные спутники должны будут совершать контролируемые входы в атмосферу. «Операторы должны контролировать их возвращение в океаны, вдали от людей, самолетов и кораблей», — сказал Райт. «ERS-2 вернулся в северную часть Тихого океана. Если бы он вернулся на полчаса раньше, он мог бы поразить Европу или Африку», — сказал он. А в северной части Тихого океана наблюдается воздушное сообщение между Азией и Северной Америкой, а также на Гавайи, отметил Райт. «К счастью, на этот раз самолеты не пострадали», — сказал он.

«Даже если самолет не столкнется с космическим мусором, неопределенность может привести к закрытию воздушного пространства и изменению маршрутов, что будет стоить авиакомпаниям и пассажирам денег». Также следует беспокоиться о движении кораблей — и не только в конечной зоне входа, учитывая, как быстро движутся орбитальные объекты. Кусочки разбитых спутников предположительно могут упасть на широком участке траектории входа объектов. Действительно, по данным сайта Cruiseradio.net, было получено предупреждение об обломках ERS-2 на судне Princess Cruises, на борту которого находились 2200 пассажиров.

Корабль Island Princess был уведомлен скоординированным сообщением от ЕКА и Национального гидрографического управления о том, что остатки ERS-2 могут попасть в район, который должен был пересечь прогулочный катер по пути в Порт-Луис, Маврикий. «Принцесса острова» держалась подальше от этого места, взяв другой курс. По мнению Райта, суть такова: «Мы не должны полагаться на удачу, чтобы снизить риск несчастных случаев. Вместо того, чтобы бросать кости, операторы должны использовать контролируемые входы в атмосферу, направляя спутники для повторного входа вдали от людей и самолетов».

Глобальный стандарт

Даррен Макнайт — старший технический научный сотрудник LeoLabs, коммерческого поставщика услуг по информированию о космической сфере и картографии на низкой околоземной орбите, базирующегося в Менло-Парке, Калифорния. Макнайт заявил, что вероятность человеческих жертв на земле в результате единственного входа в атмосферу невелика. Однако совокупный риск со временем возрастает. «Это вопрос не «если», а, скорее, «когда» заброшенный объект выживет на поверхности Земли и приведет к значительному ущербу, гибели людей или травмам», — сказал Макнайт.

И когда наступит этот роковой день, поднимется шум по поводу неконтролируемого входа спутников в атмосферу, сказал Макнайт. «Глобальным стандартом» является правило 25 лет, то есть вывести каждый спутник с орбиты в течение 25 лет после окончания его миссии, добавил он. «Но США — единственная страна, которая требует от операторов минимизировать риск человеческих жертв среди людей на земле при возвращении в атмосферу», — сказал Макнайт. «Это будет развиваться так же, как правило 25 лет превращается в правило пяти лет, которое на данный момент требуется только Федеральной комиссией по связи».

Старые правила

С другой стороны, нас ждут десятилетия повторных входов, основанных на старых правилах, сказал Макнайт. Кроме того, по его словам, большая часть заброшенной массы на орбите сейчас состоит из объектов, запущенных в 1980-х и 1990-х годах, когда вообще не существовало никаких правил смягчения последствий. По словам Макнайта, чем медленнее будут развиваться правила, тем сложнее будет определить их преимущества, поскольку на орбите имеется разное оборудование.

«Я также думаю, что интересно то, что, поскольку регулирование склоняется к тому, чтобы подтолкнуть операторов к проектированию космических кораблей на случай гибели и обеспечению их распада при входе в атмосферу, некоторые люди теперь обеспокоены загрязнением атмосферы выбросами космических запусков и распадающимися космическими кораблями. возвращаемся», — отметил Макнайт. По словам Макнайта, эта ситуация становится все более сложной по мере того, как количество материала растет. «Никто не будет счастлив!» он сказал.

Горячая тема

Падения мертвых спутников, подобные ERS-2, происходят довольно регулярно, говорит Леонард Шульц, исследователь из Института геофизики и внеземной физики Брауншвейгского технического университета в Германии. По словам Шульца, количество повторных входов в атмосферу в будущем будет только увеличиваться из-за растущего числа объектов, выводимых на низкую околоземную орбиту.

Кроме того, необходимо учитывать влияние на атмосферу входа космического корабля в атмосферу — горячую тему, которую также оценивает ЕКА. «Сегодня нам не хватает информации по многим аспектам, когда речь идет о выброшенных материалах и их последующем воздействии на атмосферу», — сказал Шульц.

Возвращение спутников — хорошая возможность собрать данные с помощью измерительных кампаний, посоветовал Шульц. Однако, по его словам, неконтролируемые повторные входы, подобные ERS-2, чрезвычайно трудно наблюдать, поскольку уровень неопределенности относительно того, куда на самом деле возвращается спутник, очень высок. «Но контролируемые повторные входы открывают большие возможности для измерений», заключил Шульц, «на что следует обратить внимание в будущем!»