Что скрывают космические кладбища

17 марта 1958 года Соединенные Штаты Америки запустили Vanguard I — четвертый спутник, созданный человеком, и первый на солнечных батареях — на среднюю околоземную орбиту. Связь была потеряна в 1964 году, и Vanguard стал старейшим рукотворным объектом еще на орбите и одним из самых хорошо сохранившихся кусков человеческого мусора.

В июле 2009 года действующие спутники насчитали 902 из 30 000 искусственных объектов в космосе, буквально каплю в море орбитального мусора. В попытке ограничить вероятность столкновений между действующими космическими аппаратами и космическим мусором, Международный комитет по координации космического мусора решил вывести нефункционирующие спутники на орбиты-кладбища.

Орбиты-кладбища

Также известные как сверхсинхронные орбиты, мусорные орбиты или орбиты захоронений, орбиты-кладбища занимают пространство в несколько сотен километров над синхронной орбитой. Перемещение судов на могильную орбиту требует меньше усилий, чем сход объекта с орбиты, и предпринимается, как правило, когда скорость, необходимая для свершения маневра схода с орбиты, слишком высока.

Однако передвижение заброшенного космического корабля на мусорную орбиту может быть сложным, требует надежного контроля и такого же количества топлива, сколько необходимо спутнику для трех месяцев полета. В результате только один из трех спутниковых операторов добивается успеха в сведении своих кораблей на мусорную орбиту в конце их полезной жизни.

Другой космический хлам

В 70-80 годах Советский Союз запустил серию морских спутников наблюдения в рамках программы RORSAT, оснастив их ядерными реакторами для обеспечения достаточного количества энергии для своих радаров. Хотя большая часть этого флота в итоге отправилась на могильную орбиту, несколько спутников — «Космос-954», например — упала вместе с радиоактивным материалом на Землю.

Но даже те спутники, которые успешно добрались до мусорной орбиты, рискуют быть пробитыми и начать отпускать в космос охлаждающую жидкость. И рискуют уже почти 50 лет. Образуя капли в несколько сантиметров, жидкость способна создавать собственное поле мусора.

Космический мусор в форме потерянного оборудования тоже не дает жить «гринписовцам». Эд Уайт потерял перчатку в космосе, Майкл Коллинс потерял камеру во время миссии «Джемини-10», космическая станция «Мир» выбросила мешки с мусором. На орбите Земли вращается гаечный ключ, летает зубная щетка. Еще одна камера, потерянная во время облета STS-116 при участии космического шаттла Discovery. А во время STS-126 «Индевор» сбросил ящик с плоскогубцами и инструментом в мировое пространство.

Низшие ступени твердотопливных ракетных ускорителей должны, по идее, падать на Землю после запуска, а вот верхние ступени начинают и заканчивают свою жизнь на орбите, вступая в почетные ряды космического хлама. NASA и ВВС США предпринимали шаги, чтобы повысить выживаемость ускорителей, но помогло не всем.

В марте 2000 года китайская верхняя ступень породила облако мусора, взорвавшись на орбите. Подобный случай произошел в феврале 2007 года, когда российская ракета-носитель взорвалась над Южной Австралией. На память астрономам достались кадры взрыва, более 1000 фрагментов которого до сих пор находят в разных уголках одинокого континента.

Восемь взрывов произошло в 2006 году; перед этим такое количество крушений было лишь в 1993-м. Другая российская ракета-носитель взорвалась в 2012 году, степень загрязнения не определена до сих пор. Основными источниками нежелательного загрязнения стали побочные эффекты испытаний противоспутникового оружия США и России во время холодной войны. А в 2007 году попрактиковаться решил и Китай, в результате чего на орбиту попало еще много хлама.

Представьте, что вы выставляете мешки с мусором за дверь своей квартиры. Сколько бы вы не домоседствовали, однажды вам придется выйти.

Полезные могилы космоса

«Космические могилы» могут быть и более любопытными для изучения. Гибнут не только земные спутники, но целые планеты, звезды и… астероиды. Не так давно мы писали о том, что ученые обнаружили доказательства того, что вокруг белого карлика GD 61 когда-то вращался каменистый, богатый водой астероид — тот самый, на котором вы вполне ожидали обнаружить чужой, но живой мир.

Большинство звезд (в том числе возрастом 4 миллиарда лет, как наше Солнце) заканчивают свою жизнь белыми карликами, после того как выработают все свое ядерное топливо. Эти сверхплотные звездные угли обладают настолько сильной гравитацией, что любой элемент тяжелее гелия моментально опускается к ядру карлика. Представьте удивление астрономов, когда они обнаружили, что некоторые белые карлики окутаны слоями «грязи» из кремния, кислорода и других элементов, расположенных выше в периодической таблице.

Это загрязнение состоит из «кусков планетарных систем, которые упали на центральные звезды», объясняет Джей Фариги, астроном Кембриджского университета в Великобритании, журналу Wired. Изучая элементы, составляющие загрязнение, ученые могут заглянуть в прошлое и выяснить, из чего состояли астероиды, кометы и планеты, витавшие в солнечной системе.

В загрязнении GD 61 Фариги и его коллеги обнаружили любопытное обилие кислорода. Первое, о чем подумали ученые, — большую часть астероида составлял углекислый газ в форме сухого льда. Беда в том, что вокруг GD 61 никакого углекислого газа найти не удалось. Поэтому единственной жизнеспособной химической субстанцией, вмещающей обилие кислорода, могла быть только вода.

Как пишет журнал Science, группа ученых предположила, что GD 61 был «измельченным» скалистым астероидом, содержавшим от 26 до 28 процентов воды по массе. Размером примерно с Весту в нашем поясе астероидов, астероид вращался вокруг прекурсора белого карлика, звезды типа A, которая была немного больше, чем наше солнце. После смерти звезды сильная гравитация белого карлика, видимо, затащила астероид и разорвала его на части.

Богатые водой астероиды считаются важными в формировании обитаемых планет, поскольку врезаются в них и снабжают живительной влагой — водой. И хотя мы «конечно же, не можем перемотать время», чтобы посмотреть на то, как выглядел GD 61 до смерти, говорит Фариги, открытие астероида указывает на то, что в системе присутствовали строительные блоки земного типа. В будущем астроном надеется взглянуть на систему с помощью мощного телескопа типа ALMA, что в Чили, и увидеть, остались ли хоть какие-либо части переживших катастрофу планет, ну или другие астероиды из пояса, из которого вышел богатый водой смертник.

Поиск богатых водой астероидов возле белого карлика вселяет долгосрочную надежду, что жизнь снова может расцвести у этих мертвых звезд, считает Джон Дебеш, астроном из Научного института космического телескопа в Балтиморе, также не принимавший участие непосредственно в этом исследовании. После того как звезда гибнет мучительной смертью, белые карлики остаются стабильными на протяжении миллиардов лет, что означает возможный рецидив жизни, если можно так выразиться. Проблема только в том, что планета должна располагаться достаточно близко к белому карлику, чтобы получать необходимое тепло — так же близко, как уничтоженный астероид был расположен к GD 61. Если в системе обнаружатся планеты, расположенные в этих пределах, команда Фариги попытается обнаружить ту же воду, что была в уничтоженном астероиде.

О чем это говорит в масштабе всей галактики? О том, что по таким «космическим могилам» мы можем определять тени давно минувшего прошлого, со всем их разнообразием, живой и неживой химией. А значит, круг потенциально обнаруживаемых объектов с жизнью значительно шире, чем мы можем представить. Что касается мусора на орбите Земли, за него нас будут судить лишь наши потомки.