Незаметное, но угрожающее: сколько космического мусора на орбите Земли и как его отслеживают

На компьютерной модели космический мусор выглядит как множество маленьких белых точек, окружающих Землю, с ярко-синими "океанами" и зелеными и коричневыми "континентами". Это мусор достаточно плотный, чтобы заслонить большую часть горизонта.

Смотри также Феерия вкуса и эмоций: самые популярные коктейли 2023 года

Как и зачем отслеживают космический мусор

Новое исследование Мичиганского университета подтвердило, что теперь операторы спутников и космических аппаратов, чтобы обезопасить их, возможно, наконец-то смогут обнаруживать небольшие кусочки мусора на орбите Земли. Сейчас мусор обнаруживают с помощью световых или радиолокационных сигналов Но чем меньше объекты, тем слабее сигналы и тем труднее их заметить.

Сейчас отслеживать удается объекты больше теннисного мяча, а они составляют менее 1% от миллионов обломков, оставшихся после запусков ракет, выходов в открытый космос и тому подобного. Новый метод позволит обнаруживать обломки до миллиметра в диаметре.

Обрати внимание: мусор в космосе – это действительно опасно. На типичной орбитальной скорости 22 000 миль в час кусок космического мусора размером со сливу может врезаться в другой объект с такой же силой, как авто во время аварии на автобане. Даже мелкие обломки могут повредить космические аппараты, поэтому отслеживание их критически важно для спутников и космических аппаратов, которые должны уклоняться от столкновения.

95% этих точек – это видимые обломки, но есть еще миллионы меньших, которые невозможно отследить с земли / Изображение NASA

Проблема в том, что орбита Земли становится все более засоренной, а крупные куски мусора часто сталкиваются и разбиваются на мелкие. Эксперты опасаются, что количество космического мусора может экспоненциально возрастать, что в конце концов приведет к хаосу в инфраструктуре, от которой мы полагаемся на GPS, данные мобильной связи, мониторинг погоды и так далее.

• Во время столкновения маленькие кусочки мусора разлетаются на крошечные, некоторые из которых выветриваются в заряженный газ из-за выделения тепла. А когда облако заряженного газа и фрагментов мусора расширяется, то создает молниеносные всплески энергии, подобные статическим искрам от трения свежевыстиранного одеяла.
• После этого исходного всплеска заряженные обломки могут создавать импульсы электрического поля, когда располагаются достаточно близко друг к другу. Эти электрические сигналы длятся лишь доли секунды, но они могут помочь отследить обломки космического мусора. 

Ученые еще усовершенствуют новый подход с помощью дополнительных компьютерных симуляций, вплоть до того, чтобы определять, являются ли угрожающие мелкие объекты твердыми или мягкими, и насколько разрушительны они могут быть.

Кусок космического мусора пробил дыру в корпусе космического корабля NASA Solar Max / Изображение NASA

Сколько космического мусора может быть на орбите Земли

• Число удачных запусков ракет (с 1957) – около 6300.
• Количество выведенных на орбиту спутников – около 14 450.
• Количество спутников, что до сих пор в космосе – около 9610.
• Количество продолжающих функционировать спутников – 6800.
• Количество объектов космического мусора в каталоге – около 32 680.
• Оценочное количество распадов, взрывов, столкновений и подобного – более 630.
• Общая масса объектов на околоземной орбите – 10 400 тонн.

Это данные Европейского космического агентства к концу 2022 года. При этом заметим, что не все объекты отслеживают и каталогизируют. Количество объектов космического мусора на орбите Земли, по оценкам на основе статистических моделей, примерно такая:

• 36500 объектов космического мусора более 10 сантиметров.
• Миллион объектов от 1 до 10 сантиметров.
• И более 130 миллионов мусорных объектов от 1 миллиметра до 1 сантиметра.