Ученые рассматривают разные способы чистки орбиты. Это и гигантские магниты, и сети, и гарпуны, и спутники-буксиры. Китайские ученые предложили отправить на чистку лазерные пушки. В принципе сама идея не нова, но китайцы пошли дальше. Они воплотили идею в компьютерную модель, оценили, на что способны орбитальные станции с лазерами. Вывод: такая технология вполне реальна, но при определенных условиях. Орбиты лазера и мусора должны быть в одной плоскости довольно долго, чтобы воздействовать лучом.
Лазер будет бороться с обломками размером более 10 сантиметров. Их около 20 тысяч, "адреса" практически всех известны. Обстрел предлагается вести в течение двух минут по 20 выстрелов в секунду. Максимальное расстояние до цели не более 200 километров. Ученые надеются либо ускорять сход крупных обломков с орбиты в атмосферу, где они сгорят, либо отклонять их с курса во избежание столкновений со спутниками и МКС. Авторы не рассматривают многие технические вопросы, например, чем питать мощные космические лазерные установки, насколько вообще эффективен такой способ, а главное - могут ли такие лазеры использоваться в военных целях.
Владимир Агапов, старший научный сотрудник Института прикладной математики им. М.В. Келдыша, головной организацией РАН по проблеме космического мусора
- Сама идея применить лазер для чистки орбит обсуждается давно. Она выглядит очень заманчивой и одновременно очень сомнительной. Есть проекты по борьбе с мелким мусором, до 1 см. Вроде бы тут принципиальных проблем быть не должно, такую мелочь лазером можно испарять. Но когда авторов таких проектов спрашиваешь, а кто будет искать осколок, а их сотни тысяч, отслеживать его движение, уточнять орбиту наводить на цель, разводят руками: какая-то специальная служба. Но сегодня это из области фантастики.
Китайцы намерены бороться с мусором более 10 см. И сразу возникает несколько принципиальных вопросов. Скажем, такие фрагменты имеют большую массу, а значит, нужны довольно мощные лазеры. Что они могут? Радикальный вариант - испарить большой фрагмент. Но тогда речь может идти о таких аппаратах, которые, по сути, являются космическим оружием. Что сегодня запрещено международным правом.
Если не испарять, а разрушать, то результат может оказаться противоположным. Вместо одного большого фрагмента можем получить сотню более мелких. Наконец, предлагается, лазером менять орбиту фрагмента. Мы не умеем управлять этим космическим вращающимся телом, гнать его в атмосферу Земли. Но "мусор" движется, вращается, неясно, где у него центр масс. А потому никто не может сказать, как этот объект себя поведет после выстрела лазера. То есть сами себе создаем полную неопределенность.
С крупным мусором есть и юридический вопрос. В соответствии с международным правом, все находящиеся в космосе объекты, неважно действующие аппараты, фрагменты и т. д. находятся в юрисдикции их создателя. И любое воздействие на них "чужака" запрещено даже в благих намерениях. Предположим, мы договорились и я вам даю "добро", но остается вопрос, кто будет отвечать, если что-то пойдет не так. По нынешним правилам обладатель техники. Он не имеет права делегировать ответственность. Значит, надо менять правила, вносить в международные договоры серьезные изменения. И с учетом появления проектов, подобных китайскому, надо еще раз внимательно оценить международные документы, чтобы под видом технологий очистки космоса не попытались испытывать космическое оружие.
На мой взгляд, одна из наиболее интересных идей - применение различных систем торможения. Скажем, после завершения срока работы спутник выбрасывает "парус", "парашют" или просто больших размеров шарик, который надувается газом. В итоге резко увеличивается площадь всей конструкции, что сильно ее тормозит даже на высотах в несколько сотен километров. В итоге аппарат быстро снизит высоту полета, войдет в плотные слои атмосферы и сгорит.
Лидерами по загрязнению космоса считаются Россия - 40 процентов, США - 30, Китай - 23, остальное приходится на другие страны. На низких орбитах до 2000 км находится 220-300 тысяч обломков общей массой до 5000 тонн. По оценке, из них около 60-100 тысяч имеют диаметр более 1 см, а около 20 тысяч крупнее 10 см. Учитывая амбициозные планы человека в космосе, количество мусора за 100 лет возрастет в 4 раза.
На сегодня обнаружено около 10 процентов мусора с помощью наземных радиолокационных и оптических средств. Эти обломки летают со скоростями в несколько километров в секунду, представляют реальную опасность для космических аппаратов и экипажей МКС. Его плотность уже достигла критического уровня. Из-за столкновения с ним вероятность потери космического аппарата за 10-15 лет уже выше, чем вероятность потери аппарата из-за отказа бортовых систем. Вероятность столкновения двух крупных объектов на низких орбитах оценивается как одно событие в 15 лет. Еще 10 лет назад эта цифра в 4 раза ниже.
В марте этого года специалисты ожидают схода с орбиты крупной китайской станции "Тяньгун-1", которая была запущена в 2011 году и постепенно теряет высоту. И хотя по прогнозам большая часть элементов сгорит в атмосфере, есть опасения, что отдельные части могут достичь поверхности Земли - особенно те, что изготовлены из жаропрочных материалов. Кроме того, есть опасность, что до Земли долетит гидразин - особо токсичное ракетное топливо.