Книги
Ошибки мировой космонавтики
В международном сообществе возникли волнения и протесты против этой программы. Представители США успокаивали ученых и инженеров тем, что орбита иголок такова, что запуску пилотируемых космических кораблей они помешать не могут. Со временем колечко должно было рассеяться под действием солнечного ветра, а большая часть иголок – упасть в район полюсов Земли. Действительно, через пять лет большая часть мусора покинула орбиту планеты, но много иголок до сих пор там. В США планировали и третий заход, но проект все-таки был закрыт.
В СССР космический мусор задумывался учеными как оружие. Правда, к этой мысли военные пришли не сразу. Сначала предполагалась устанавливать орудия на борт станций и космических аппаратов.
Так, на военную станцию программы «Алмаз», которая стала известна миру под именем «Салют-3», установили пушку. В это же время разрабатывался «Спейс шаттл». Военные оценили параметры американского челнока и решили, что он вполне может украсть с орбиты секретную военную разработку. Для защиты станции от возможных посягательств была выбрана авиационная пушка Нудельмана – Рихтера калибра 23 мм. Ее доработали для применения в условиях космоса. В итоге она выстрелила один раз при завершении своей работы.
Дальнейшие проекты с данной пушкой были отменены, и с космических аппаратов, где орудие предварительно было установлено, оно снималось. Пушки убирали за ненадобностью. Инженеры быстро сообразили, что сама скорость движения космического аппарата потенциально имеет гораздо более разрушительную силу, чем любое огнестрельное оружие. Даже если просто выпустить гвоздь с борта орбитальной станции, относительно Земли он полетит с начальной скоростью, совпадающей со скоростью станции, а это 7,91 км/с. Инженеры приступили к разработке спутников-перехватчиков и истребителей спутников, которые могли взорваться в космосе. Шрапнель внутри таких аппаратов должна была разлететься по всем орбитам, уничтожая все на своем пути. Осколки от разрушенных спутников тоже становились бы шрапнелью и в свою очередь множили бы космический мусор. Военные понимали, что после этого долгие годы в космос летать будет нельзя; в этом и заключалась их цель.
Прототипами истребителей спутников были маневрирующие спутники «Полет-1». Новую технологию нужно было испытать. Сначала инженеры отрабатывали только маневры на орбите и осуществляли перехват спутников-мишеней, а затем было несколько экспериментов со взрывом, но без шрапнели. Например, спутник-перехватчик «Космос-252» уничтожил спутник-мишень «Космос-248». Оказалось, что и сам взрыв несет опасность. Образовались осколки спутников, которые непредсказуемо вращались. За ними до сих пор ведется наблюдение.
В США тоже было много проектов, которые предусматривали уничтожение вражеских спутников. Правда, все они представляли собой не спутники-перехватчики, а ракеты, которые должны были подлететь к космическому аппарату и взорваться вблизи него. Так, в качестве испытания, ракетой противоспутниковой системы ASM-135 была сбита солнечная обсерватория Solwind. После перехвата и уничтожения от научного орбитального инструмента осталось более 1200 опасных обломков. Но больше всего сокрушались не сотрудники, отслеживающие космический мусор, а астроном Дэвид Раст. Почему же? Ведь подобных испытаний США провели уже несколько, так что к образованию космического мусора астрономы привыкли, хотя на тот момент это был рекорд по числу фрагментов. Проблема в том, что Solwind еще частично работал, и исследования Дэвида Раста могли продолжаться еще несколько лет. Военные выбрали для испытания пусть не в полную силу, но работающий аппарат, а могли бы уничтожить какой-нибудь уже отслуживший свое спутник.
Другой проект Aegis разрабатывался не для уничтожения целей на орбите, а для противоракетной обороны. Ракеты RIM-161 Standard Missile 3 устанавливались на боевых кораблях ВМФ США. Они несли боевое дежурство с 2002 года. Поначалу в ход их пускали только в процессе испытаний. Однако в феврале 2008 года произошел инцидент на орбите. Секретный американский спутник USA-193 сразу после выведения вышел из строя. Через несколько месяцев президент Джордж Буш-младший отдал приказ на уничтожение аппарата. Операции дали имя Burnt Frost, а уничтожение должно было производиться как раз при помощи RIM-161 Standard Missile 3. Официальной причиной подрыва аппарата на орбите заявлялось наличие на борту большого количества ядовитого топлива. Инженеры боялись, что в месте падения спутника из-за высокой концентрации отравляющего вещества кто-то может пострадать. Если же аппарат разрушить на орбите, то топливо рассеется, и это не приведет к серьезным последствиям. Некоторые страны в этой версии усомнились. Вероятность заражения местности после падения обломков спутника была крайне мала. Аппараты с этим видом топлива уже запускались ранее, и никто никогда их намеренно не сбивал. Другое дело секретность. США не предоставили информацию ни о целях, ни о составе оборудования спутника. Обломки могли упасть на территории другой страны, и секретные технологии попали бы «не в те руки». Необходимость в разрушении спутника была поставлена под сомнение. Тем не менее ракета RIM-161 Standard Missile 3 во время первого боевого вылета сбила USA-163 и создала более 200 новых проблем, а именно объектов космического мусора.
Фото разрушения спутника USA-193.
Предвидя возможные последствия, военные США перед тем, как осуществить задуманное, взяли небольшую паузу. Дело в том, что как раз в это время на орбите находился экипаж шаттла «Атлантис» STS-122. Осколки от взорванного спутника могли нанести вред американским астронавтам, и поэтому было принято решение дождаться их возвращения на Землю. Правда, на орбите на борту Международной космической станции остались россиянин, француз и американец. О них, видимо, переживать военные не стали. К счастью, опасность для космонавтов миновала. Позже, оценивая риски, руководители операции Burnt Frost сказали, что «лучше сделать и пожалеть, чем не сделать и пожалеть».
Китай присоединился к испытаниям противоспутникового оружия в 2007 году. Представители Поднебесной сбили свой метеорологический спутник «Фенгюн-1С». В результате взрыва образовалось облако космического мусора, в котором зарегистрировали 2347 осколков. По некоторым оценкам, помимо них возникло еще около 150 000 неотслеживаемых частиц. Это было, как говорят некоторые специалисты, «самое драматическое» событие возникновения космического мусора. Одним этим испытанием Китай обогнал СССР и стал второй страной после США по загрязнению космоса.
Еще одна случайность, которую трудно было предвидеть, привела к образованию космического мусора.
Спутник «Космос-1818» представлял собой радар, который питался от ядерного реактора. Для его охлаждения вода не годилась, так как температура в активной зоне превышала 100 °C. Поэтому тепло от источника энергии переносил натрий-калиевый сплав. Этот материал бывает жидким при высоких температурах. Спутник выполнил задачу, выработал свой ресурс и просто остался болтаться в космосе. Ничто не предвещало беды, но в 2008 году специалисты контроля орбитального пространства заметили, что от «Космоса-1818» отлетают куски. Оказалось, что система терморегуляции повредилась и вся жидкость вылетела в космос. Пока сплав калия и натрия нагревался реактором, он был жидким, а оказавшись в космическом пространстве, он практически мгновенно застыл в виде блестящих шариков. Теперь на этой орбите находился уже не один объект космического мусора, а больше сотни.
Обычно один выведенный из строя спутник, хоть и является опасным объектом, в огромном космическом пространстве ни с чем столкнуться не может. Однако есть геостационарная орбита, на которой разные страны хотят разместить свои аппараты, так как она идеально подходит для многих научных, военных и телекоммуникационных спутников.
Дело в том, что на расстоянии в 36 тыс. км от Земли спутники двигаются с той же угловой скоростью, что и Земля вокруг своей оси – один оборот за 24 часа. Получается, что космический аппарат как бы «зависает» над одной и той же точкой на поверхности Земли. Правда, особенность этой орбиты такова, что эта точка может располагаться только на экваторе.
С 1964 года на геостационарную орбиту запускались космические аппараты для осуществления связи и определения погоды. В 1977 году стало очевидно, что места там не так много, как кажется. Тогда некоторые ученые заговорили о способах увода спутников, выполнивших свою задачу. Когда срок годности подходит к концу, космический аппарат должен на остатке ресурсов улететь на более высокую и менее важную орбиту, которую назвали орбитой захоронения.
Однако только в 1979 году спутник после завершения работы впервые свели с геостационарной орбиты. Это был аппарат Intelsat III F-3.
Хотя в большинстве случаев с современными спутниками связи поступают именно так, не всегда все получается по плану. Аппарат может выйти из строя до окончания срока годности, или для получения большей прибыли его могут оставить работать за пределами срока гарантии (до тех пор, пока он не сломается). Так что, несмотря на прилагаемые усилия, геостационарная орбита замусоривается все больше и больше.
Немало мусорят не только инженеры, но и сами космонавты. Ранее все отходы жизнедеятельности просто выбрасывались в космос, но сейчас утилизация происходит по-другому. Мусор копят на станции и ждут грузовой корабль с едой, одеждой, инструментами и прочими полезными вещами. Все доставленное с Земли перемещают на борт станции, и космический грузовик освобождается. После этого накопленный мусор отправляют в грузовой корабль, который летит на Землю и сгорает с содержимым в плотных слоях атмосферы.
При выходах в открытый космос космонавты могут ошибаться и что-то упускать. Так, в прессе в 2008 году появился заголовок, гласящий, что американская женщина-астронавт «потеряла сумочку стоимостью 100 000 долларов». Дело было так: Хайдемари Стефанишин-Пайпер работала в открытом космосе и пролила масло из смазочного пистолета. Оно в невесомости разлетелось и испачкало видеокамеру и специальный контейнер с инструментами для ремонта. Пока астронавт чистила камеру, контейнер выскользнул у нее из рук и улетел. Этот объект стал самым большим из потерянных космонавтами в открытом космосе. Чаще инструменты терялись по одному. Скотт Парадзински упустил плоскогубцы, Талгат Мусабаев и Николай Бударин – карданный шарнир разводного ключа, Кристофер Кэссиди потерял зеркальце, Пирс Селлерс случайно отпустил шпатель. Количество утерянных болтов сосчитать никто не возьмется.
Особенно жалко утраченные в открытом космосе фото- и телекамеры, которые несли важную научную и техническую информацию и историческую память. Майкл Коллинз потерял фотокамеру во время миссии «Джемини-10»; Юджин Сернан в ходе миссии «Джемини-9» менял пленку и упустил камеру; у Кристины Кук от скафандра отстегнулись камера и фонарь подсветки; Сунита Вильямс, работая в открытом космосе, упустила фотоаппарат, и тот уплыл в неизвестность.