Общая проблема
Как ни удивительно, амбициозные планы по запуску человека на Марс и астероиды, разработка автоматических спускаемых аппаратов, на самом деле являются намного менее важными темами, чем борьба с космическим мусором. Какой смысл продолжать освоение космического пространства, если при этом не будет принято мер по защите этих результатов? Ведь увеличение числа столкновений в космосе приведет к лавинообразному росту мусора. Вряд ли будет возможность быстро предпринять меры по очистке хотя бы околоземного пространства, чтобы при каждом запуске ракеты не нужно было волноваться, что она не долетит до низкой орбиты. Первое столкновение на орбите имело место в феврале 2009 года, хотя и до него могли столкнуться два отработавших аппарата, хотя это вряд ли могло остаться незамеченным. С тех пор столкновений не было, и у нас есть время задуматься над опасностью.
Пока что основные реальные усилия сосредоточены в области предотвращения накопления нового мусора. Европейское космическое агентство установило планку для своих спутников на низкой орбите: такой аппарат, если его выключить, должен сгорать в атмосфере планеты не менее чем за 25 лет. Из основных космических держав опасения европейцев разделяют США и Россия, хотя в этих странах переход от волнений к действиям происходит медленнее. Китай, конечно, такие проблемы не волнуют, и можно спокойно испытывать на орбите технологию уничтожения вражеских спутников. Подумаешь, лишние несколько тысяч обломков! Задачи борьбы с уже существующим мусором намного сложнее. Здесь приходится ограничиваться усилением внимания к известным обломкам на орбите – отработавшим спутникам и ступеням ракет-носителей – чтобы предотвратить их столкновение с работающими аппаратами.
Среди коммерческих надежд на борьбу с космическим мусором можно назвать только опасность потери спутника. Действительно, кто станет запускать аппарат на густо населенную орбиту? Если не считать геостационарную орбиту, которая из-за уникальности и очень высокой ценности не запружена отработавшими аппаратами, все остальные можно заменить – запустить аппарат повыше или пониже. Лучше, конечно, пониже, чтобы он быстрее сгорел после отработки. В некоторых случаях решение по уменьшению нового мусора кажется удивительным. Так, вместо запуска крупного спутника, можно запустить несколько малых. Высокоорбитальный спутник дистанционного зондирования можно запустить несколько небольших и низких. У каждого зона покрытия будет меньше, но у всех вместе – больше. Они быстрее сойдут с орбиты после завершения работы, да еще и могут быть заменены каждый отдельно при поломке. А вот крупный аппарат, сломавшись, скорее всего не будет починен и так и останется мусором в космосе.
Впрочем, починка спутников может стать одной из движущих сил в борьбе с космическим мусором. Сейчас, если не считать сборку и поддержание работы орбитальных станций МКС и Мир, мы имеем лишь один пример космического ремонта – замена зеркала орбитального телескопа Хаббл. Это – очень дорогой аппарат, но телекоммуникационные спутники массой в десятки тонн также очень дороги. Возможность заменить вышедший из строя компонент окажется двигателем в создании системы перемещения сервисных спутников. Они же смогут выполнять и функции по сборке мусора. Так, сервисный аппарат может быть послан к полностью отработавшему спутнику. Здесь он сможет снять с него часть функционирующего оборудования для установки на другие спутники, а корпус свести на орбиту пониже, где он сможет быстрее сгореть. Выгода за счет сохранения другого сломавшегося аппарата и экономии топлива на доставке детали из космоса, а не с Земли, покроет затраты на лишнее топливо при сведении мусора с орбиты.
Так обстоят дела с самыми простыми представителями мусорного населения – целыми спутниками и ступенями ракет-носителей. Они достаточно велики, чтобы за ними можно было следить и убирать по одному. Но что делать с мелкими обломками, образующимися при столкновениях? Часто приходится слышать, что мы уже перешли черту, за которой столкновения в космосе будут учащаться и количество мусора расти, даже если мы перестанем запускать в космос спутники. Для такого утверждения данных, конечно, мало, но закрывать глаза на опасность нельзя.