БУЛЬДОЗЕР ДЛЯ ОРБИТЫ

Полстолетия мы запускали космические корабли и мнили себя хозяевами Космоса, в эйфории не задумываясь о его будущем. Сегодня осознали, что хозяева-то мы плохие — элементарно мусор за собой не убирали. Вот и скопилось его над нами десятки тонн. А выносить сор с орбиты до сих не научились. И поговорка "чтобы не убирать, нужно не сорить", как нельзя более к случаю: ученые должны создать технологии, учитывающие "мусорную" проблему.

АТАС! ОБТЕКАТЕЛЬ ПАДАЕТ!

На Земле людей, видевших космический мусор, очень мало. Даже среди работников космодромов. Еще меньше — находили его на местах падения. А я видел: картина безрадостная. В 1962 году почти половина пусков ракет Р-9 были аварийными — 9 из 22 не смогли далеко улететь. Некоторые ракеты падали неподалеку от 51 стартовой площаки, а иногда даже на нее. А некоторые — отлетали на десятки километров. Исследуя причины падения одной из них, мы должны были найти разбросанные в степи двигатели и его фрагменты. Вот я с комиссией и выехал на поиски. Мы нашли искореженную ракету, вокруг которой в сотнях метров валялись фрагменты одной упавшей ракеты, замусорившие площадь в несколько квадратных километров. Точно так же замусоривается и космос.

На окраине города Ленинска — ныне Байконур — и возле каждого ракетного комплекса были организованы ракетные свалки, куда свозили фрагменты ракет для их утилизации и сдачи в качестве цветного металлолома. Каждая испытательная часть имела план "по цветмету", выполнить который было исключительно легко. А на переработку их отправляли по всему Союзу и даже в Киев.

Все пастбища возле Байконура были усеяны остатками ракетоносителей, и казахская общественность подняла большой шум — космодром должен за собой убирать! Было это уже после 1991 года: до перестройки и развала СССР они "молчали в тряпочку" — боялись, а получив независимость, стали предъявлять справедливые требования. И в конце 90-х был сформирован специальный батальон численностью 500 человек по сбору фрагментов ракетно-космических систем. Правда, работал он непродолжительное время.

— Это был очень тяжелый труд, ничем не механизированный. В жару и холод нужно было ежедневно проходить десятки километров и на себе перетаскивать к машине, а потом грузить на нее фрагменты весом иногда до 50 килограммов и более, — рассказывал мне майор Сергей Шевченко —младший коллега по совместной службе на Байконуре, выполнявший тогда обязанности командира роты этого батальона.

К счастью, я не помню случая, чтобы какой-то фрагмент упал на чей-то дом. Однако известен случай на Алтае, когда космический "подарок" рухнул прямо во двор, не задев при этом постройки.

Но самое ужасное, что в районах падения ступеней тяжелого ракетоносителя "Протон" была выявлена повышенная смертность: из чисто технической проблема превратилась в социальную, требующую больших денежных расходов на выплату компенсаций за причиненный вред здоровью, рекультивацию почвы, очистку пастбищ от ракетных обломков. А иногда казахи, не понимая опасности, сами втаскивали в свои дворы гептиловые баки. Однажды люди тащили бак всем селением, рядом с которым он упал, а компенсацию выплатили лишь владельцу дома. Хотя все получили ту или иную степень отравления ядовитым веществом. Проблемой вынужден был лично заниматься начальник космодрома Байконур генерал Леонид Баранов.

На российском космодроме Плесецк в 2004 году состоялся последний пуск сверхнадежной украинской ракеты "Циклон-3": после того, как администрация Мезенского района Архангельской области резко повысила расценки на рекультивацию почв в местах падения ракетных ступеней с остатками гептила, Украина больше не смогла оплачивать эти работы.

СДАЙ ВПРАВО — БАК ЛЕТИТ!

Мало кто представляет себе, что красивый, обтекаемый и герметично закрытый космический корабль в космосе теряет "запчасти". А на самом деле он и ракета имеют выступающие наружу агрегаты, например, двигатели, антенны.

Когда ракетоноситель проходит сквозь плотные слои атмосферы, то такая защита, как обтекатель, становится ненужной и — отстреливается. Часть фрагментов падает на Землю, а часть — остается на орбите. Причем его куски могут быть до десяти метров в длину. Теперь корабль остался "голый". Далее он выносится на заданную орбиту ракетными блоками, которых может быть несколько. Для вывода корабля, например, на геостационарную орбиту, требуется еще и разгонный блок. Когда он набирает нужную скорость, его двигатель прекращает работу и ракетная ступень остается на орбите. Равно, как и межорбитальные буксиры, переводящие корабли с одной орбиты на другую. При этом остатки невыработанного топлива могут самопроизвольно взорваться и разнести конструкцию блока или буксира на несколько фрагментов различной величины. Большие по величине и массе рано или поздно упадут на Землю, а другая часть — будет летать.

Секретные спутники взрываются системой аварийного подрыва, и тогда на орбите появляются новые осколки: от фрагментов корпуса, величиной в несколько миллиметров и массой в 1 грамм и менее, до двигателя в несколько десятков килограммов или его частей — камеры сгорания или турбонасосного агрегата.

Кроме того, самопроизвольно взрываются и автоматические космические аппараты, которые уже отработали свое и "болтаются" на орбите — это шар-баллоны с азотом или остатки ракетного топлива в баках и подводящих трубопроводах.

Не следует сбрасывать со счетов столкновения космических объектов между собой и как результат — образование большего количества разных по величине и массе фрагментов и осколков. Даже меленькие — до 1 см., но летящие со скоростью 10 км/сек., чрезвычайно опасны. Так, в одном из полетов американского космического челнока частичка космического мусора, попавшая в один из его иллюминаторов, выбила в стекле воронку диаметром 2,4 мм и глубиной 0,63 мм. Наземные исследования показали, что это могло быть частичкой краски, величиной с крупинку соли, например — всего лишь около 0,2 мм. Хорошо, что ее скорость была 6 км/час. При большей стекло иллюминатора могло быть пробито насквозь, что могло привести к разгерметизации корабля и смерти космонавтов.

Пока кораблям удавалось избежать столкновений: от таких крупных фрагментов, как топливный бак или ракетная ступень, можно увернуться. А вот от мелких — нет.

НАД НАМИ СВАЛКА В ТРИ ТЫСЯЧИ ТОНН

Прежде, чем работы начать, нужно составить каталог космического мусора. Сейчас посчитали фрагменты размером более 10 см — таких над нами летает около 8 тысяч единиц. Это сделали при помощи американской системы NORAD. Постоянное слежение за частицами позволило определить и их общую массу — более 3 тысяч тонн. Цифра впечатляет всех, даже специалистов. Однако подсчитать — пол дела. Важно знать, как быстро будет расти космическая свалка, и решить, как можно "подмести" космос.

Русские и американские ученые оценили динамику образования мусора до 2100 года, учитывая фактор самоочищения верхней атмосферы: в период максимума солнечной активности космический мусор тормозится в плотных слоях атмосферы и либо выпадает на Землю, либо сгорает. Прогноз: интенсивность образования фрагментов и частиц мусора не будет существенно отличаться от периода 1991—1995 годов, то есть мусора не станет больше.

Потом ученые проанализировали количество самопроизвольных взрывов и подсчитали: если свести до минимума гарантированный запас топлива и оно, до разделения ступеней, будет полностью выработано, то количество осколков уменьшится в 5 раз, ибо в космосе нечему будет взрываться. А если применять новые материалы, гарантирующие уменьшение в 2—3 раза образования фрагментов при взрывах и столкновения осколков между собой, то проблема перестанет быть столь острой. Но...

Единственной ложкой дегтя в этой бочке космического меда стала коммерческая деятельность на орбите. Такие полеты будут интенсивно возрастать, и что-то прогнозировать в этой области пока невозможно. Поэтому ученые рассматривали этот вариант в общем. Видимо, чтобы не торопить события в мире космических услуг и не пугать обывателя, специалисты прикинули: если коммерциализация космоса начнет усиленно развиваться, то количество мусора удвоится. И если сегодня на орбитах летает 3 тыс. тонн мусора, то к концу XXI века там будет находиться более 650 тысяч фрагментов с массой 8 тысяч тонн— 30% от всей массы верхней атмосферы!

А это уже реальная угроза пилотируемой космонавтике. И не только ей. Ведь высокая скорость этих частиц настолько будет нагреваеть верхнюю атмосферу, что изменит теплообмен между поверхностностью Земли и космосом, что, в свою очередь, может привести к необратимым изменениям климата.

Но это вовсе не значит, что завтра вся Земля станет Сахарой, что зная о тоннах мусора над головой, нужно постоянно смотреть в небо, ожидая падения на голову ракетного двигателя. А вот ученым помозговать следует. Уже разрабатываются специальные тралы для сбора космического мусора, создаются специальные мусорные орбитальные станции.


КСТАТИ
Ракет запускается все больше, что привело к сильному загрязнению космоса. И мусора летает на орбитах очень много, даже если учесть, что часть его периодически сгорает, попав в плотные слои атмосферы, или падает на Землю.
Если принять за 100% все то, что летает на орбитах, то 26% приходится на космические аппараты, 44% — на фрагментированный мусор, 16% — на остатки ракетных ступеней и разгонных блоков и 14% — как бы повторного мусора, образовавшегося от столкновений фрагментов.
Число "мусоринок" менее 1 см уже перевалило за 1 миллион!
А число осколков более 1 см приближается к 200 тысячам. К сожалению, их не всегда может опознать радиолокатор. Поэтому они чрезвычайно опасны для космических аппаратов.