Загрязнение космического пространства
Ежеминутно происходит антропогенное разрушительное влияние на небесные просторы. Космос просто кишит веществами и объектами, занесенными туда людьми.
Человечество не только засоряет родную планету, но также его деятельность привела к загрязнению космического пространства. А это уже целая катастрофа.
Причины возникновения и основные источники
Причин загрязнения космоса множество. Этим и обусловлен процесс засорения пространства.
Так, при запуске ракет возникает выброс частей установок. А, например, работа реактивных двигателей насыщает пространство химическими веществами, несвойственными космической среде. Опять же, космический мусор как источник засорения околоземного пространства выступает устрашающим явлением. Не стоит списывать со счетов электромагнитное излучение и радиоактивное загрязнение, поступающей от радиопередающих систем и спутников.
Космический мусор
К нему относятся спутники, которые уже не работают на человечество, части ракет, различные детали и объекты. Проще говоря, это всё что попало в космос за время космической деятельности человека.
Уже установлен тот факт, что увеличение содержания мусора в околоземном пространстве повышает вероятность космических аварий. Из-за этой проблемы приходится откладывать космические операции и даже проводить процедуры по уклонению от столкновения с мусором.
Самое страшное заключается не только в росте наличия мусора, но и в невозможности полного его отслеживания и утилизации.
Бесспорно, это одна из важных, даже можно сказать, глобальных проблем на сегодняшний день. Да, да. Вы не ослышались. Это реальная проблема. В космическом пространстве действительно множество мусорных объектов.
Ведь увеличение космического мусора, как минимум, приводит к усложнению освоения космоса. А это точно не входит в наши планы. К чему же приведёт возможное падение крупных мусорных объектов страшно представить. Как видно, с этим нужно что-то делать. Интересный факт установили учёные. Большее количество мусора попало в космос из-за космической работы России. На втором месте по загрязнению космической среду стоит США.
Методы устранения космического мусора
К сожалению, человечество ещё не пришло к эффективным способам утилизации космического мусора. Очевидно, что в современном мире этот вопрос актуален и остро стоит перед людьми.
На данный момент учёные предлагают несколько вариантов, но все они из области фантастики и являются нереально дорогими. И что еще важнее, пока выполнимы.
Из более возможных мер контроля и устранения можно использовать сбор, утилизацию и контроль полётов.
НАСА предлагает корректировать движение мусора с помощью лазеров. Но это, разумеется, дорогое удовольствие. Воздействие лазерной установки необходимо ежедневно, чтобы хоть как-то изменить курс объектов в космосе.
Европейское космическое агентство призывает вместо лазера использовать реактивную струю. Но такая идея подходит только, если мы говорим о крупных объектах. Также Европа предлагает собирать мусор в сети и перенаправлять его на орбиту для захоронения. Как ни печально, но проведённый опыт по такому захвату мусора не оправдал надежд учёных.
Также существуют идеи по удалению космического мусора с помощью роботов. Помимо того, придумали создать специальный спутник для его сбора.
Безусловно, проблема загрязнения космического пространства носит мировой характер. Необходимо создание международного права и проектов в данном направлении.
Источник
Космический мусор: чем он опасен для жителей Земли
Что такое космический мусор
Космический мусор представляет собой твердые отходы космической деятельности. Сюда относятся неработоспособные спутники, запущенные человеком за 60 лет освоения космоса, вторая и третья ступени ракета-носителя (первая обычно падает в Тихий океан), разгонные блоки и фрагменты спутников после взрыва или столкновений, например, фрагменты обшивки — так появляется космический мусор.
Ученые подсчитали, что сейчас в космосе находится почти 128 млн кусков космического мусора размером более 1 мм и 34 тыс. частиц размером более 10 см. Все, что меньше 1 мм подсчитать крайне трудно, некоторые ученые говорят о триллионах таких частиц. Около 3 тыс. спутников вышли из строя из-за мусора и сами превратились в космический мусор.
Астрономы могут отследить только крупные фрагменты, так как скорость частиц может доходить до 14 км/с (зависит от орбиты). Россия и США сейчас наблюдают за 23 тыс. космических объектов размером от 10 см, каталогизировано же и того меньше — 17 тыс. При этом 95% каталога космических объектов составляет космический мусор.
Проблемы и угрозы
Степень опасности космического мусора определяется в основном тремя факторами:
- как долго космический мусор находится на орбите;
- какова скорость движения;
- велика ли сложность утилизации космического мусора.
Главная проблема мусорного кризиса в космосе — выход из строя работающих спутников при столкновении с космическим мусором. Из-за больших скоростей опасность представляют даже частицы менее 1 см, они могут пробить противометеоритную защиту орбитальной станции. При столкновении с объектом более 10 см любой космический аппарат или станция гарантированно уничтожаются.
В мае 2016 года в Международную космическую станцию (МКС) влетела частица космического мусора размером в сотые доли миллиметра и оставила на МКС скол диаметром около 7 мм. Чтобы не допустить более разрушительных последствий МКС приходится регулярно менять свою орбиту, уворачиваясь от мусора.
Хоть мелкий мусор и не влечет за собой катастрофических последствий, однако его опасность заключается в гигантском объеме, неконтролируемом распределении в пространстве, огромной скорости и абсолютной непредсказуемости столкновений.
Сейчас около 99% потенциально опасных объектов вовсе не контролируется из-за их малых размеров и огромных скоростей.
Что такое синдром Кесслера и при чем он здесь
Ученые предполагают, что в какой-то момент мы больше не сможем выводить новые спутники на орбиты, так как они будут полностью заняты космическим мусором. Это может произойти из-за каскадного эффекта, который называется синдромом Кесслера:
стремительно растущий объем космического мусора будет производить другой мусор, а он, в свою очередь, по цепной реакции — новый мусор.
Общий характер каскадного эффекта такой же, как и у ядерной цепной реакции. Таким образом орбиты будут заняты, и человек больше не сможет запускать летательные аппараты по причине неконтролируемых столкновений.
Вероятность столкновений на любой орбите растет приблизительно пропорционально квадрату количества космических объектов. Есть ученые, которые считают, что каскадный эффект уже начался в некоторых орбитальных областях и для некоторых классов космического мусора (на высотах 900–1000 км и 1500 км).
Наиль Бахтигараев, старший научный сотрудник Института астрономии РАН:
«Где-то десять лет назад поднялся шум из-за эффекта Кесслера. Считалось, что он вот-вот начнется, но затем его отложили. Когда он все-таки начнется, зависит от уровня развития науки и технологий. Но даже если мы будем предпринимать технические мероприятия по уничтожению мусора, то этот момент все равно настанет. Сейчас мы лишь замедляем и отдаляем его»
10 февраля 2009 года на расстоянии 790 км над уровнем моря столкнулись два спутника: американский Iridium-33 и российский «Космос-2251». В результате летательные аппараты разлетелись на 600 осколков размером более 5 см и несколько тысяч более мелких.
Впрочем, на сегодняшний день столкновения работающих летательных аппаратов с космическим мусором на орбите происходят довольно редко благодаря работающим системам слежения. Существует другая проблема — взрывы старых спутников, на борту которых осталось топливо и отработанные аккумуляторы. Под различного рода воздействием они могут повреждать работающие спутники сильнее, чем обычные столкновения.
Утилизация космического мусора
Говорить о том, что космический мусор станет серьезной проблемой, начали еще в 1960-е годы, на заре освоения космоса. Но до сих пор не придумали реальной возможности массово удалять мусор с околоземных орбит. «Существуют программы по удалению космического мусора, но они единичные и не решают проблему. Удалить можно только крупный мусор, то есть более 20 см, с объектами менее 10 см возникают большие сложности», — говорит Бахтигараев из Института астрономии РАН.
Так как существующие технологии не способны избавить космос от мусора, то космические агентства начали уделять внимание профилактике. Для новых аппаратов предъявляют стандарты, например, на борту космических аппаратов закладывают ресурс, чтобы они могли уходить от столкновений с мусором. Также их снабжают броней, которая защищает космического мусора, но только от мелкого.
На сегодняшний день работающей технологией по утилизации космического мусора является увод старых спутников на соседние орбиты. Это можно сделать с помощью аппаратов-захватчиков, которые буксируют мусор на орбиты для захоронения. Также отработанные спутники могут сами уходить со своих мест на остатках топлива. Но массово эти методы не применяются.
Считается, что космический мусор не падает на Землю, но это не совсем так. Для отработанных крупных спутников и грузовых кораблей на Земле в Тихом океане существует свое кладбище, где их затапливают, так как они не сгорают в атмосфере. Это место расположено в южной части Тихого океана около точки Немо, самого удаленного от суши места на Земле. Над этим местом запрещено летать и проплывать кораблям. Так проблема космического мусора превращается в проблему земного мусора. С 1971 по 2016 года там захоронили минимум 260 аппаратов.
Сейчас перед астрофизиками стоит задача, как избавиться от мусора на геостационарной орбите или поясе Кларка. Она находится непосредственно над экватором Земли на расстоянии 35 786 км. Эта орбита очень привлекательна для запуска спутников, так как на ней летательные аппараты требуют меньше топлива и охватывают значительно больше поверхности Земли, чем на других орбитах. Однако количество точек стояния спутников на геостационарной орбите ограничено — их около 180. Помимо очистки геостационарной орбиты, важное значение имеет удаление космического мусора в окрестностях МКС, так как станция является дорогостоящей и очень уязвимой.
Космический мусор: карты и модели
Чтобы убедиться, что наша планета окружена мусором, не надо лететь в космос. Ученые смоделировали то, как выглядят околоземные орбиты. Один из таких сайтов — «Гид в мире космоса». Карта показывает соотношение работающих спутников к тем, которые уже стали мусором.
Видео от Европейского космического агентства демонстрирует, насколько много мусора находится вокруг Земли. В начале модель показывает обломки больше 1 м, а в самом конце — количество космических объектов от 1 мм:
Источник
Международное право. Особенная часть
Охрана космического пространства и земной среды от техногенного космического загрязнения
В связи с расширением деятельности по исследованию и использованию космического пространства все более актуальной для человечества становится проблема его техногенного загрязнения. Источником такого загрязнения являются выбросы продуктов сгорания ракетного топлива при нахождении и перемещении летательных аппаратов на космических орбитах. Кроме того, по имеющимся оценкам, в околоземном космическом пространстве сейчас находится около 8 тыс. искусственных объектов космической деятельности (отработанные спутники, части и обломки ракет, космических комплексов и т.п.). Они образуют так называемый космический мусор, загрязняющий космическое пространство и представляющий опасность для движения действующих космических кораблей и спутников.
Загрязнение космического пространства, кроме того, оказывает негативное влияние на экологию Земли. Например, авария российской космической ракеты «Протон» в 1999 г. в Казахстане обернулась падением 200-килограммового обломка запускаемого с ее помощью спутника во двор сельского дома. Аварией был нанесен экологический ущерб вследствие распыления над обширной территорией более 60 т токсичного топлива.
Общая международно-правовая норма, касающаяся охраны космического пространства от загрязнения, содержится в Договоре по космосу. В нем зафиксирована обязанность государств-участников осуществлять изучение и исследование космического пространства, включая Луну и другие небесные тела, таким образом, чтобы избегать их вредного загрязнения, а также неблагоприятных изменений земной среды вследствие доставки внеземного вещества (ст. 9).
В соответствии с Соглашением о Луне государства-участники, осуществляя исследование и использование Луны, принимают меры для предотвращения нарушения сформировавшегося равновесия ее среды вследствие внесения неблагоприятных изменений в эту среду, ее вредоносного загрязнения вследствие доставки посторонних для этой среды веществ или каким-либо иным путем. Эти же государства принимают также меры во избежание внесения неблагоприятных изменений в окружающую среду Земли вследствие доставки внеземного вещества или каким-либо другим образом (ст. 7).
Договор по космосу и Соглашение о Луне были приняты тогда, когда экологическая проблема в связи с космической деятельностью была скорее гипотетической, чем практической. Поэтому в этих актах соответствующие вопросы не были закреплены в более конкретизированном виде. К сожалению, и на сегодня относительно их решения нет существенного прогресса. Очевидно, что такой прогресс связан с принятием специального международно-правового акта (договора или соглашения) об охране космического пространства от техногенного загрязнения. Следовало бы при этом расширить понятие окружающей человека среды, включив в него в качестве объекта охраны околоземное космическое пространство. В контексте концепции «управления космическим движением» целесообразно было бы также закрепить обязанность запускающих субъектов по выведению «космического мусора» на достаточно высокую орбиту, или на так называемую отлетную орбиту захоронения (200-300 км над геостационарной орбитой). Нуждаются в закреплении и международно-правовые принципы сотрудничества субъектов космической деятельности в сфере охраны космического пространства от загрязнения.
Источник