Синдром Кесслера: мы больше не сможем выйти в космос?

Использование околоземной орбиты человеком породило проблему космического мусора, пишет аэрокосмический инженер из Турции в статье для Aydinlik. Обломки спутников, фрагменты ракет и других объектов повреждают космические аппараты и препятствуют научному прогрессу.

На прошлой неделе меня специально пригласили на одно важное мероприятие Французского космического агентства (CNES) по космической стратегии. На этом семинаре, где присутствовало множество инженеров и ученых Французского космического агентства, я был единственным гостем из Турции, а помимо меня в обсуждении приняли участие специалисты, представлявшие космические агентства США, Европы, Японии. Мы рассмотрели загрязнение космоса в целом и то, как это повлияет на будущие космические программы.

Человечество смотрело в небо и пыталось понять бесконечную глубину космоса со времени основания первого поселения в Гёбеклитепе 11 тысяч лет назад. Усилия по освоению космоса значительно продвинулись с тех пор, как Советский Союз запустил первый искусственный спутник в 1957 году. Однако этот прогресс, конечно, достался высокой ценой.

Наше расширяющееся присутствие в космосе привело к разрастанию проблемы космического мусора. Это растущее облако фрагментов неиспользуемых спутников, частей ракет и других искусственных объектов представляет серьезную угрозу для будущих космических миссий. Столкновения даже с небольшими фрагментами мусора, движущимися с орбитальной скоростью в десятки тысяч километров в час, могут иметь катастрофические последствия из-за их импульса, повредить или уничтожить космические корабли, препятствовать научному прогрессу.

Колоссальный объем космического мусора вызывает серьезную тревогу. По данным Европейского космического агентства, в настоящее время на околоземной орбите находится более 130 миллионов фрагментов размером более одного миллиметра. Хотя большинство из них очень малы, даже эти небольшие объекты могут нанести серьезный ущерб. Столкновение с обломком размером более одного сантиметра считается потенциально фатальным. Эта нестабильная ситуация усугубляется еще больше при каскадном эффекте столкновений. Когда обломки сталкиваются, образуется еще больше фрагментов, и угроза возрастает в геометрической прогрессии.

Космический мусор может иметь разрушительные последствия не только в теории. Недавний пример указывает на реально существующую опасность. Запуск индийской миссии по исследованию Луны "Чандраян-3" к южному полюсу спутника Земли в 2023 году произошел с критической задержкой на четыре секунды из-за обнаружения потенциального мусора на орбите. Маневр, сделанный в последнюю минуту, подчеркивает растущую потребность в надежных протоколах управления космическим движением для обеспечения безопасности космических кораблей. Кроме того, в прошлом также имело место несколько инцидентов, когда столкновения с комическим мусором приводили к уничтожению спутников. Например, в 1996 году французский спутник CERISE распался на части после столкновения с фрагментом ракеты Ariane-1.

В 1991 году российский спутник "Космос-1934" столкнулся с обломками космического мусора и развалился на орбите. В 2009 году произошло столкновение американского спутника Iridium и российского спутника "Космос", в результате чего образовалось около двух тысяч фрагментов космического мусора диаметром не менее десяти сантиметров. В 2019 году Индия уничтожила спутник ракетой, чтобы продемонстрировать противоспутниковое оружие, а в 2021 году Россия провела аналогичную демонстрацию. В результате этих двух космических испытаний образовалось более 1,5 тысячи обломков. После российских испытаний экипаж Международной космической станции из семи человек был вынужден временно укрыться в своих капсулах "Crew Dragon" и "Союз" на случай поражения станции.

Последствия пренебрежения проблемой борьбы с комическим мусором выходят далеко за рамки отдельных миссий.

Критическая масса обломков может создать синдром Кесслера — сценарий, при котором столкновения станут настолько частыми, что образуют еще больше обломков, и некоторые орбиты станут непригодными для использования. Это значительно подорвет космическую деятельность, затруднит связь, навигацию, научные исследования. При возникновении синдрома Кесслера на низкой околоземной орбите окажется слишком много обломков космических аппаратов, поэтому запуск нового космического корабля или ракеты будет невозможен. Даже если такой запуск будет произведен, то объект во время выхода на орбиту столкнется с обломками мусора и, следовательно, либо исчезнет, либо сделает облако фрагментов еще плотнее.

С увеличением количества запусков аппаратов в рамках космического туризма, начиная с 2021 года, синдром Кесслера стал еще ближе, особенно сейчас, в 2024 году. Многие новые теоретические модели указывают на то, что синдром Кесслера может возникнуть в ближайшие два-три года, особенно с учетом ожидаемого в 2025 году пика солнечной активности, способного послужить причиной отказа спутников, увеличения космического мусора и учащения запусков.

Особенно серьезную угрозу в этом отношении представляют спутники Starlink Илона Маска. Эта спутниковая система, созданная для обеспечения интернетом всего мира, за первые шесть месяцев 2024 года отклонялась от орбиты 25 тысяч раз. По словам Маска, эти маневры выполняются с помощью искусственного интеллекта. Но что же произойдет, если всплеск электромагнитной энергии на фоне пика солнечной активности в 2025 году нарушит работу систем, управляемых искусственным интеллектом? Если эти спутники не смогут маневрировать и будут сталкиваться с другими космическими аппаратами, не вызовет ли это синдром Кесслера и не нарушит ли будущие космические исследования всех стран, включая Турцию?

Наш спутник Türksat, находящийся на высокой орбите, едва ли будет затронут, но запуск нового может оказаться невозможным. Это будет означать не только невозможность просмотра телеканалов, но и прерывание интернет-связи, военных коммуникаций и многих исследований.

Если мы испытаем синдром Кесслера, это разрушит концепцию "космической родины", сделает невозможными будущие исследования и доступ к космическим ресурсам. Все космические агентства мира ведут работы в этом направлении, и я приглашен практически во все из них.

Турецкое космическое агентство тоже должно серьезно работать в этом направлении, проводить семинары, возглавить такие работы в Азии, и я всегда готов внести необходимый информационный вклад. Давайте не забывать, что, если эти сценарии, которые на данный момент кажутся далекими, осуществятся, наши дети и внуки могут оказаться ущемленными в правах в космосе. Поэтому наш народ, государство, университеты и даже частный бизнес должны взяться за руки и делать всё необходимое для будущего страны и концепции "космической родины". Закончить статью хотел бы словами нашего великого лидера Ататюрка: "Будущее — за небесами".