Космическая «уборка» и защита

Сразу три «космических темы» стали достоянием общественности в эти дни. По некоторой иронии судьбы, все проекты поражают своим грандиозным размахом. Во всех случаях, по мнению ученых, скорых результатов ждать не приходится. Хотя заниматься надо — по крайней мере, первыми двумя.

Во-первых, государственные мужи озаботились проблемой космического мусора. Руководитель Роскосмоса Дмитрий Рогозин призвал решить ее «кардинально», для этого создается специальное подразделение или учреждение. У него будут два содиректора — Юрий Макаров от Роскосмоса и научный руководитель Института астрономии Российской академии наук Борис Шустов. На будущий год запланирована  первая национальная конференция по космическому мусору.

Во-вторых, научный руководитель Российского федерального ядерного центра — ВНИИ экспериментальной физики (РФЯЦ-ВНИИЭФ) академик Радий Илькаев выступил с заявлением о необходимости активизировать усилия по защите Земли от астероидов и крупных метеоритов, способных в нашу планету врезаться. Здесь, правда, постановка вопроса не столь жесткая — новых подразделений пока не создается. Но столь мощный институт, как РФЯЦ-ВНИИЭФ, готов выступить в авангарде данного благого дела, вокруг которого, по идее, должны объединиться все развитые страны на постоянной основе.

И, наконец, в-третьих, научные умы уже готовятся получать энергию от Солнца. Этим планирует заняться специальная компания — холдинг «Швабе», чей замгендиректора Сергей Попов изложил проект СМИ следующим образом: «Мы предлагаем разместить на орбите спутник с системой, включающей кислородно-йодный лазер с прямой солнечной накачкой. Ее предлагается оснастить адаптивным зеркалом диаметром практически 300 метров для фокусировки излучения Солнца. В результате в устройстве формируется мощный лазерный луч диаметром порядка 4 метров, который впоследствии можно передать на Землю и преобразовать в энергию».

Наиболее актуальна сегодня, как отметил в беседе с корреспондентом «Росбалта» ведущий научный сотрудник Института космических исследований РАН Натан Эйсмонт, проблема космического мусора. Ей, собственно, и занимаются уже давно, и как раз на мировом уровне — в Комитете по мирному использованию космического пространства ООН.

А околоземное пространство в наши дни и впрямь засорено: по точным данным российской Службы слежения за космическим пространством, по состоянию на 4 апреля нынешнего года, на орбите крутилось 18 тыс. 922 «объекта», человечеству более не нужных. Из них, примерно (теперь уже приблизительно)  по 6,5 тыс. объектов принадлежат РФ и США, около 4 тыс. — Китаю. Менее трети объектов представляют собою отработавшие космические аппараты, а прочее — ступени ракет, а также осколки столкнувшихся аппаратов и ступеней, вплоть до самых мелких.

Откуда такая точность в количестве объектов? Дело вот в чем: хотя 20 тысяч предметов для целой земной орбиты вроде бы немного, все они представляют большую опасность. Столкновение любого из них с действующим спутником, или, не приведи господь, с Международной космической станцией (МКС), будет означать катастрофу. Даже осколок, измеряемый сантиметрами, а то и миллиметрами, способен пробить МКС насквозь. Скорости-то очень высоки — порядка 15 км в секунду (пуля из ружья не достигает даже скорости в 1 км/c).

Поэтому все объекты тщательно отслеживаются, каждому из них, включая самые мелкие, присвоен отдельный номер, и их местоположение предсказывается примерно на неделю вперед. МКС по нескольку раз в год маневрирует, избегая столкновений. Процесс слежения, естественно, сложный и дорогой, используются большие антенны с «фазированной решеткой». В СССР этим занимался, в частности, центр в латвийском поселке Скрунда, который независимые латыши, к сожалению, из строя вывели.

Те объекты, что находятся на высоте до 700 км, постепенно, прокрутившись лет 10, входят в атмосферу и сгорают либо падают на Землю — причем, никаких особых катастроф и бедствий из-за их падений пока не произошло. На Земле не так уж много по-настоящему обжитого пространства. Тем не менее, ситуация складывается достаточно неприятная.

«Современное правило — это выключение аппаратов, — рассказал Натан Эйсмонт. — Когда космический аппарат прекращает полезную работу, он должен выключиться, все газы из баллонов должны быть стравлены, все горючее слито. И не позже чем через 20 лет аппарат должен быть как-то удален с орбиты: войти в атмосферу или же выйти в околосолнечное пространство. Для этого на аппараты устанавливается собственная двигательная установка или разгонная ступень. На эллиптических орбитах это дешевле, на круговых — подороже. Электроракетные двигатели очень хороши для этой цели».

Примерно уже 10 лет Россия и Америка свои спутники запускают по технологии, позволяющей не засорять космос ступенями ракет. «Последняя ступень спутник „недовыводит“, — рассказал ученый. — Эта ступень падает на Землю, и не куда захочет, а в заранее предсказанное место. А „довыводит“ спутник на орбиту уже собственный двигатель. Это очень эффективно».

А вот что делать со старыми аппаратами и ступенями?  «Никто не знает, — констатировал эксперт. — Очень дорого и сложно. Проблема не решена. Есть предложение — отправлять на орбиту специальный сборщик. Но это очень серьезные затраты».

Остается подождать, чем нас порадует первая национальная конференция.

Что касается защиты Земли от астероидов, то по своему масштабу с этой задачей вообще мало что может сравниться. Вопрос в актуальности. Как давно установлено наукой, по меньшей мере одно катастрофическое столкновение Земли с астероидом точно было — порядка 66 млн лет назад. Тогда на планете наступило подобие «ядерной зимы», что привело к гибели динозавров и множества других биологических видов. Гигантский кратер от столкновения находится в районе полуострова Юкатан в Центральной Америке. Все же, 66 млн лет — это как-то многовато.

К теме этой глобальной опасности пророй обращалась научная фантастика — так, еще в 1957 году слегка подзабытый ныне советский фантаст Николай Томан разразился повестью «Катастрофы не будет, если…», где астрономы обнаруживают, что астероид рухнет аккурат на столицу США (почему-то само слово США там не употребляется, а столица безымянной сверхдержавы именуется в одном варианте Уайтхаус, в другом — Грэнд-Сити, это как бы Нью-Йорк и Вашингтон вместе).

Вот этот-то супер-мегаполис и должно накрыть странствующим небесным телом. Приходится чопорной Америке идти на поклон к Советскому Союзу, который, конечно же, куда дальше продвинулся в деле ракетно-ядерных вооружений. Кончается все хорошо: астероид благополучно расстреливают советскими ракетами, спасая столицу янки. Уважаемый автор явно не делал бога из правдоподобия, перо же у него было довольно бойкое, не хуже многих других.

Ну, а если серьезно: по-настоящему мировые державы забили тревогу в 2004 году, когда возникли подозрения, что в 2036 году в Землю врежется астероид «Апофис» диаметром около 300 метров и массой порядка 30 млн тонн. Это была бы чудовищная катастрофа, сопоставимая с «динозаврьей».

«Раз в семь лет „Апофис“ пролетает близ Земли, — отметил Эйсмонт. — К счастью, в 2012 году было установлено, что нет, он не врежется, тревога ложная. Но есть еще один — астероид „Бену“, схожий по размерам с „Апофисом“. Американцы уже готовятся на него сесть и, возможно, через 4 года доставят грунт с него. Сейчас он не в нас попадет — опасен будет примерно через сто лет».

Что же, и сто лет — много, но это не миллионы лет. Готовиться надо, и подготовка идет, вот только лидером в ней, очевидно, будут все-таки США.  Наибольший вклад в разведку астероидов вносит американский «Кеплер» — телескоп и сверхмощный компьютер на орбите.

Что можно сделать с астероидом? Расстреливать ракетами все-таки очень дорого. Но есть более интересная технология, идея которой впервые была высказана советским ученым Фридрихом Цандером еще в 1920-е годы.  

«На опасный астероид можно направить астероид поменьше, — рассказал Эйсмонт. — Для этого надо на маленький околоземный астероид посадить аппарат и использовать его двигатель. Не такое уж большое усилие потребуется. Прикладываете дополнительный импульс в 5 метров в секунду (для сравнения, ступень ракеты сообщает импульс скорости в 3 км в секунду). Технически это реализуемо. Учитывая опасность, можно пойти на такие затраты».

Всего в околоземном пространстве ориентировочно летают порядка 100 тыс. астероидов диаметром более 6 метров, из которых 20 тыс. наиболее крупных обнаружены и занесены в каталог. «Мелкие падают и сгорают, не успевая долететь, — отметил ученый. — Но то, что не все обнаруживают — подтвердил недавно Чебаркульский метеорит».

Третья супер-идея — получение и передача солнечной энергии на Землю — тоже на самом деле не нова. «Американцы предлагали во время Вьетнамской войны запустить такое огромное зеркало и круглые сутки освещать территорию Вьетконга, — рассказал Натан Эйсмонт. — А не так давно наш эмигрант-меценат Юрий Мильнер даже выделил порядка $100 млн  на полет к ближайшей звезде Проксима-Центавра с помощью солнечных парусов, в которые бьет энергия лазерного луча».

Но если проект, опрометчиво профинансированный Мильнером, Эйсмонт оценил как просто бредовый, то сама по себе идея ретранслятора, передающего на Землю энергию Солнца, с точки зрения физики, реальна. Беда здесь, как и со многими великими проектами, в чудовищно-запредельной стоимости таких аппаратов, делающей их абсолютно нерентабельными. По крайней мере — пока.

Леонид Смирнов