И мусорщик бывает интеллектуалом, если «подметает» орбиту

Их профессия молодая и берет начало в 1978 году, когда первые радиоактивные обломки советского спутника «Космос-954» рухнули на северо-западную часть Канады. Так проблема космического мусора перекочевала из теоретической — в реальную угрозу.

После первого стального «дождя» над Северной Америкой прошло 30 лет. Мусор, слава богу, на головы землян если и сыплется, то достаточно редко, чего не скажешь про космос — там его становится все больше и больше. Согласно последнему докладу NASA, лишь за 1-й квартал 2009 года число объектов искусственного происхождения на околоземной орбите увеличилось с 12 743 до 13 897. Это самый большой прирост за всю историю освоения космоса.

— Нет, пока еще не так страшно, — успокаивает корреспондента «Свободной прессы» ведущий научный сотрудник Института прикладной математики (ИПМ) РАН им. Келдыша Владимир Агапов. — О космических полетах придется забыть, когда мусор начнет… саморазмножаться.

О низком и высоком

Вот уже несколько лет ученый Владимир Агапов пребывает на переднем крае борьбы с космическим мусором. Ввиду важности проблемы в 2001 году специальным распоряжением Президиума РАН в ИПМ Келдыша был создан Центр сбора, хранения, обработки и анализа научной информации по космическому мусору. Сегодня, благодаря Агапову и его коллегам, столкновений космических аппаратов с космическим мусором удается избегать не только российским, но и зарубежным спутникам.

«СП»: — У американцев есть подобная служба? — начинаю я разговор с Владимиром.

— Есть, конечно. Но без ложной скромности скажу, что данные, которые широко представляют американцы в Интернете, не очень точны. Использовать их для оценки опасности объектов нельзя. Европейцы, например, пользуются нашими данными. Вот на памяти совсем свежий инцидент. Зимой один из аппаратов серии «Астра» лишь благодаря нам уклонился от опасного сближения с отработавшим объектом. Вообще, впервые в мире совместно с европейскими коллегами мы сформировали банк данных по более чем 350 малоразмерным фрагментам космического мусора на высоких орбитах, отсутствующих в публичных источниках.

«СП»: — Кто же виноват в недавнем столкновении американского «Иридиума» с нашим «Космосом»?

— Они, конечно. По их данным выходило, что «Иридиум» пройдет от «Космоса» примерно в километре. Не угадали…

«СП»: — А куда смотрели вы?

— Наша сеть не ведет наблюдений за низкоорбитальными объектами. Мы отслеживаем только объекты, вращающиеся на геостационарных орбитах.

«СП»: — А в чем разница?

— В войне с космическим мусором, как и на всякой прочей, существует несколько линий обороны, а соответственно, и несколько подразделений, которые выполняют свои специфические функции. За низкие орбиты отвечают ОАО МАК «Вымпел» и Министерство обороны, за высокие — наша так называемая Научная сесть оптических и других инструментов.

Инопланетяне намусорили

СП": — Кто-то координирует всю эту работу?

— Вся информация поступает в центральное ядро — ЦНИМАШ. Оно же взаимодействует с операторами каждого конкретно аппарата. Но единый центр управления отсутствует. Космические аппараты управляются из разных ведомств: Минобороны следит за своими, ЦУП — за своими. Кроме того, информация передается еще и руководству Роскосмоса. Потому что одно дело, когда речь идет о сближении с мусором, и совсем другое, если вдруг происходит сближение с активным аппаратом другого государства, да еще и военным. В этом случае, для разрешения ситуации должны быть оперативно задействованы линии МИДа и Роскосмоса.

Несколько лет назад НАСА в космические войска России прислал депешу, дескать, ваш аппарат «Радуга-1» сближается с нашим, что вы намерены предпринять? После обработки информации мы выяснили, что последним маневрировал американец, и фактически из-за этого и перешел на траекторию сближения с «Радугой». А значит, меры предпринимать должны были не мы, а они. Так им ответили.

«СП»: — Вы занимаетесь только тем, что отслеживаете траектории конкретных объектов, представляющих потенциальную угрозу?

— Нет, помимо этого мы работаем и над фундаментальными научными проблемами. Оцениваем, например, риски разных классов орбит в долгосрочной перспективе. А для решения этих задач нужно точно знать: что представляет собой космический мусор в своем многообразии, на каких орбитах имеются его скопления, какими свойствами он обладает, откуда берется и т. д.

«СП»: — Ну, откуда берется, наверное, ясно…

— Не совсем. Есть очень интересные объекты с большим соотношением площади к массе, модель их образования до сих пор нами не понята.

«СП»: — Не иначе инопланетяне намусорили?

— Есть большая вероятность, что это куски экранно-вакуумной изоляции — материала используемого в системе теплозащиты отделяемых ступеней космических кораблей. Теоретически их вообще быть не должно, поскольку эти ступени падают на землю и сгорают в атмосфере. Сейчас мы выясняем, откуда они взялись, а потом попробуем выработать рекомендации для конструкторов, чтобы эти объекты не залетали в космос.

«СП»: — Надежно ли защищены современные космические аппараты от останков своих предшественников?

— В нашей стране существует ГОСТ, который предписывает разработчикам космических аппаратов учитывать весь мусор, который летает на околоземной орбите. Конструкторы точно знают — в каком месте модуля должны быть установлены элементы защиты, какую защиту они должны обеспечивать… Разработчики ГОСТов опирались на результаты многолетних исследований популяций космического мусора. Самым совершенным и защищенным аппаратом в этом смысле является МКС.

Как подмести космос?

«СП»: — Насколько велика угроза космического мусора для землян?

— Угроза существует, хотя и небольшая. Опасными являются объекты, которые содержат радиоактивные материалы. Их, увы, очень много. В основном — это атомные реакторы наших спутников. Сейчас многие из них выведены на так называемую «орбиту захоронения». Но, несмотря на то, что срок их орбитальной жизни довольно продолжительный, они рано или поздно все равно войдут в плотные слои атмосферы, и не все сгорят дотла. Даже если их фрагменты упадут в океан — это не очень здорово. Словом, проблема существует. Достаточно вспомнить «Космос-954». Это был типовой объект с радиоактивным реактором, который потерял управление, неконтролируемо вошел в плотные слои атмосферы и разрушился над территорией Канады. Тогда СССР пришлось выплатить канадцам большой штраф. Кроме этого, на Землю иногда падают не очень большие ступени, которые не разрушаются в атмосфере в силу особенностей аэродинамики. Где-то что-то прогорает, но поскольку в основном используются тугоплавкие материалы, ступени практически долетают целиком.

«СП»: — Известно, что эти ступени — частые гости на Алтае. И все же, что именно сегодня летает на околоземной орбите?

— Сегодня ученые выделяют несколько источников засорения. Кроме крупных объектов — отработанных ступеней, старых аппаратов, операционных фрагментов — это болты, гайки, шайбы, элементы крепления солнечных батарей, крышки телескопов и т. п.

А недавно, например, ко всему этому добавилась полная сумка с инструментами, потерянная во время выхода в открытый космос астронавта Хайдемари Пайпер. Все нынче об этой сумке вдруг заговорили, а в 80-е ее даже не заметили бы. Тогда никто не считал нужным контролировать такие «мелочи». Сколько всего опасных фрагментов летает на околоземной орбите — никто не знает.

«СП»: — Сколько же объектов вы контролируете?

— Постоянно мы сопровождаем 1300 объектов. Американцы — 1000. Вообще существует так называемая начальная наблюдаемая фракция, включающая в себя действующие аппараты, отработавшие аппараты, разгонные блоки — они составляют основу для моделирования и несут наибольшую угрозу. Но на низких орбитах даже объекту размером в 1 миллиметр хватит кинетической энергии, чтобы пробить внешнюю обшивку практически любого космического аппарата. Рассмотреть эту мелочь можно, но постоянно отслеживать — не реально. Наименьшие объекты, которыми сейчас реально отслеживать на низких орбитах должны быть в диаметре не меньше 8−10 сантиметров. На высоких нам удавалось наблюдать объекты и в пять сантиметров, но следить за ними повседневно — тоже не реально.

«СП»: — Вероятно, для постоянных оптических наблюдений требуется и широкий географический охват?

— У нас есть пункт на Камчатке, где работают любители астрономы. Есть пункты во Владивостоке, Уссурийске, Благовещенске. Сотрудничаем с обсерваторией Института солнечной физики под Иркутском, в Пулково под Питером. Задействована обсерватории в Средней Азии: Узбекистана, Таджикистана, Грузии, Украины. Сейчас мы ставим телескоп в Италии. Ведем переговоры с Монголией, Вьетнамом, Чили. Помогает Швейцария, есть обсерватория в Боливии.

«СП»: — Как на ваш взгляд можно «подмести» космос?

— Чтобы решать задачу чистки, мало решить только инженерный вопрос — как подлететь, как снять объект с орбиты. Нужно еще и четко понимать — в какой последовательности убирать мусор. Вот для этого и нужна адекватная модель, построенная на реальных измерениях и не только наземных.

Фото [*]