Проблема космического мусора год от года становится все более "горячей". По разным оценкам, в настоящее время на орбитах Земли находится космический мусор общей массой более семи тысяч тонн. Это вес груженого железнодорожного состава из более чем 70 вагонов!
Сегодня на околоземных орбитах находится свыше 1 млн космических объектов размером от одного сантиметра. А к 2030 году их число увеличится как минимум в полтора раза. Это создает реальную опасность гарантированному доступу в космос, включая выведение и нормальное функционирование космических аппаратов на орбите. И, как выясняется, не только.
Низкая околоземная орбита на высоте от 400 до 2000 километров идеально подходит для съемочных и разведывательных спутников, а также для интернет-мегасозвездий, таких как Starlink, отмечают эксперты. Однако сегодня эта орбита также переполнена "отходами" - обломками старых спутников и отработавшими ступенями ракет, которые представляют угрозу для новых космических запусков. Неслучайно та же компания SpaceX в январе нынешнего года объявила, что начнет массово понижать орбиты своих спутников Starlink с текущей высоты около 550 километров до уровня 480 километров. Это решение направлено на повышение безопасности. Ведь даже одно столкновение может вызвать цепную реакцию и распространить разрушения по принципу домино.
Работа на более низкой высоте призвана снизить риск столкновений и долгосрочного накопления космического мусора. Кроме того, на такой орбите выше атмосферное сопротивление, что позволит отработавшим свое спутникам быстрее сходить с орбиты, а не задерживаться на ней на долгие годы.
Как "утилизировать" космический мусор, думают ученые разных стран. Разрабатываются захват и буксировка "мусора" другими космическими аппаратами. В дело могут пойти такие механизмы, как сети, гарпуны, роботизированные конечности и щупальца. Рассматривается лазерное воздействие: испарять или дробить крупные фрагменты мусора, не требуя прямого контакта с объектом...
Все это в разработке. Поэтому ученые сегодня сосредоточены главным образом на более точном отслеживании обломков, чтобы выявить наиболее опасные объекты для будущего удаления.
"Здесь мы показываем, что космический мусор на орбите Земли теряет высоту гораздо быстрее, когда Солнце более активно, - заявила Айиша М. Ашруф, ученый и инженер Лаборатории космической физики Центра Викрама Сарабхаи в Индии, автор нового исследования, опубликованного в Frontiers in Astronomy and Space Sciences. - Впервые мы обнаружили, что как только солнечная активность превышает определенный уровень, эта потеря высоты происходит заметно быстрее. Это наблюдение, как ожидается, станет ключевым для планирования устойчивых космических операций в будущем".
Ученые напоминают: Солнце имеет 11-летний цикл активных и спокойных фаз, который коррелирует с количеством солнечных пятен и приводит к изменениям интенсивности ультрафиолетового излучения и потока заряженных частиц. Когда этот поток достигает пика, как это произошло в конце 2024 года, солнечные выбросы нагревают и расширяют верхние слои земной термосферы, расположенной на высоте примерно от 100 до 1000 километров. Это, в свою очередь, повышает плотность атмосферы вокруг орбитальных объектов и увеличивает сопротивление, или "лобовое сопротивление", которое замедляет их и заставляет падать быстрее.
Как пишет издание, Айиша и ее коллеги проследили историческую траекторию 17 объектов космического мусора на низкой околоземной орбите за 36-летний период начиная с 1960-х годов, охватив 22-й, 23-й и 24-й солнечные циклы. Эти объекты вращаются вокруг Земли каждые 90-120 минут на высоте от 600 до 800 километров и еще не вошли в атмосферу, где в конечном итоге сгорят.
Результаты показали, что когда количество солнечных пятен превышает две трети от его максимума, космический мусор проходит через "переходную границу" - порог, за которым он начинает падать гораздо быстрее. Этот порог, по-видимому, привязан не к фиксированному значению солнечной радиации, а к тому, насколько близко Солнце находится к пику своей активности. Вблизи этой точки Солнце производит более интенсивное экстремальное ультрафиолетовое излучение, что может быть вызвано изменениями в солнечных процессах, которые становятся сильнее около пика. Авторы подчеркивают, что их результаты помогут ученым лучше планировать траектории спутников, избегая столкновений с космическим мусором. Самое интересное, что вся эта информация получена от объектов, запущенных еще в 1960-х годах, которые продолжают служить науке как ценные инструменты для изучения долгосрочных эффектов солнечной активности на термосферу, отмечают эксперты.