Поможет ли газ победить космический мусор?

Кажется, это уже преподают в средней школе: к середине XXI века космический мусор серьёзно затруднит полёты в космос. Его первые жертвы уже породили тысячи новых осколков; МКС регулярно подвергается угрозе столкновения, а населяющие её космонавты в такие моменты вынуждены прятаться отдельном модуле.

Бороться со всем этим пока нечем. Самая популярная современная идея — роботы с манипуляторами, уводящие мусор на низкие орбиты, к атмосфере. Но всё это сильно напоминает болотно-подъёмные труды видного изобретателя фон Мюнгхаузена: вывод на орбиту робомусорщиков заставляет использовать ракетные ступени, часть которых после «очистительного» полёта остаётся на орбите, становясь мусором.

Чтобы избежать загрязнения околоземного пространства отработанными ступенями ракеты-мусорщика, её предлагается поднимать до высоты не более чем в 100 км. (Иллюстрация Michael J.Dunn.)

И вот новый вариант решения проблемы, предложенный сотрудником корпорации Boeing Майклом Данном (Michael J. Dunn). Он подразумевает вывод на орбиту ракеты с ёмкостью, содержащей сжиженный инертный газ, такой как ксенон или криптон. В верхней точке траектории, там, где она пересекается с облаком космического мусора, ракета выбрасывает 10 тонн своего груза через специальные сопла.

Хотя облако газа в условиях вакуума быстро рассеется, столкновение с его молекулами должно серьёзно снизить скорость мусорных предметов. По расчётам г-на Данна, объект, имеющий скорость 7,8 км/с (то есть обречённый на сгорание в атмосфере, но очень, очень нескоро), будет заторможен на 0,2 км/с — воздействие, вполне достаточное для существенного ускорения падения.

Первый случай достоверного уничтожения работающего спутника космическим мусором произошёл всего несколько лет назад, но масштабы проблемы неустанно растут. (Иллюстрация European Space Agency.)

Как избежать загрязнения ракетой (её отработавшими разгонными ступенями) околоземного пространства? Автор концепции предлагает запускать носитель до высот в 100 км, где атмосфера относительно плотна, откуда его опустошённые топливные ёмкости сами и сразу же упадут и сгорят. При этом, согласно расчётам, выпущенный газ сможет подняться до высот в 600 км, попутно замедляя нежелательные орбитальные объекты до уровня, после которого они быстро начнут снижение.

Если исходить из соотношения «выводимый вес — количество снижаемых мусорных объектов», то это решение следует признать лучшим из известных. В то же время нельзя не заметить, что многие специалисты считают такую процедуру, как уничтожение комического мусора, до некоторой степени контрпродуктивной, полагая, что всё это «богатство» было бы выгоднее использовать там же, на орбите, для ремонта и модификации околоземных спутников и космических станций.

Соответствующий патент в ближайшее время должен быть зарегистрирован Управлением США по патентам и торговым маркам.

Подготовлено по материалам NewScientist.