На орбите Земли находится немало космического мусора, от микроскопических кусочков краски до использованных ступеней ракет. Хотя уже разработано немало решений для удаления мусора из ближайшего космоса, немецкая компания High Performance Space Structure Systems (HPS) разработала и успешно испытала ещё один метод, позволяющий уводить с орбиты спутники в конце их жизненного цикла — в первую очередь для того, чтобы они не стали очередным мусором на орбите.

Источник изображения: HPS

Система повышения аэродинамического сопротивления Drag Augmentation Deorbiting System (ADEO) была испытана в декабре 2022 года в космическом тесте Show Me Your Wings (Покажи мне свои крылья) — она была использована для устранения с орбиты спутниковой платформы ION Satellite Carrier, построенной частной аэрокосмической компанией D-Orbit. Установленная на этот аппарат система ADEO успешно раскрылась и увела его с орбиты, отправив сгорать в атмосфере.

Show Me Your Wings стало финальным квалификационным испытанием концепции ADEO, первые тесты начали проводить ещё в 2018 году. В Европейском космическом агентстве (ESA) надеются, что ADEO поможет предотвратить превращение в будущем спутников в очередной космический мусор, способный угрожать комическим проектам.

По словам главы ESA Йозефа Ашбахера (Josef Aschbacher), ведомство намерено придерживаться «политики нулевого мусора» — если кто-то выводит космический аппарат на орбиту, он должен и удалить его оттуда позже.

В NASA сообщили, что запущенный в 1984 году спутник ERBS (Earth Radiation Budget Satellite) весом 2450 кг войдёт в плотные слои атмосферы в 02:40 мск в понедельник 9 января ± 17 часов. Большая часть аппарата сгорит , но что-то всё же достигнет поверхности планеты. Точное место падения спутника неизвестно. Падение обломков вероятно по траектории над Африкой, Азией, Ближним Востоком и самыми западными районами Северной и Южной Америки.

Источник изображения: NASA

Спутник ERBS для изучения радиационного баланса Земли был запущен на низкую околоземную орбиту на борту космического челнока «Челленджер» в 1984 году. Это был один из трёх аппаратов программы изучения энергетического баланса нашей планеты — сколько солнечного света на неё падает и сколько уходит обратно в пространство. Аппарат был рассчитан на два года работы, но оставался в строю до 2005 года. С тех пор он тормозится об атмосферу и снижается.

«Риск причинения вреда кому-либо на Земле [от обломков аппарата] очень низок — примерно 1 к 9400», — успокоили в NASA. Однако пока последние обломки спутника не коснутся земли, точно предсказать исход события никто не может. Ещё свежи воспоминания, как в прошлом году мир два раза ожидал падения неизвестно куда первой ступени китайской ракеты-носителя «Чанчжэн-5B». Обычно первые ступени падают на заданной траектории, но в случае запусков «Чанчжэн-5B» 22-т ступени поднимались на такую высокую орбиту, сход с которой становился непрогнозируемым.

Добавим, калифорнийская компания Aerospace Corp немного иначе оценивает время падения спутника NASA ERBS на Землю. По данным её наблюдений аппарат войдёт в плотные слои атмосферы часов на 12 позже прогноза NASA и упадёт в интервале ± 13 часов или с полудня до вечера понедельника по московскому времени.

В NASA сообщили, что сегодня в 16:42 по московскому времени Международная космическая станция провела заранее запланированный маневр по уходу от космического мусора. Без этого манёвра фрагмент российского разгонного блока «Фрегат-СБ» прошел бы на удалении менее 400 м от МКС, что несло бы определённую угрозу для станции. Подготовка к манёвру и его выполнение сорвали планы американских астронавтов по выходу в открытый космос.

Источник изображения: NASA

«Во время манёвра двигатели российского космического корабля "Прогресс-81" работали в течение 10 мин 21 с, чтобы обеспечить дополнительную дистанцию от прогнозируемого пути обломка. По оценкам специалистов, без этого манёвра обломки могли бы пройти менее чем в четверти мили от станции», — сказано в пресс-релизе NASA.

Решение о проведении маневра внесло коррективы в ранее утверждённые планы работ на день американского экипажа. Запланированный выход в космос астронавтов NASA Фрэнка Рубио и Джоша Кассады был отложен. Астронавты должны были установить новые солнечные батареи на внешней стороне МКС. Теперь эти работы будут выполнены позже.

«Это обломок, который отслеживался в течение последних нескольких дней, и его данные всегда были в нашем зеленом или желтом диапазоне, что не требует проведения маневра, — сказал Дэн Хуот (Dan Huot), представитель NASA в Центре управления полетами в Космическом центре им Джонсона в Хьюстоне. — Но сегодня утром он перешел в красный, и как только мы переходим в красный, мы должны принять меры, будь то манёвр или другие меры предосторожности, чтобы обеспечить безопасность экипажа».

Согласно расчетам, обломок разгонного блока диаметром около 3,5 м пройдёт мимо МКС в 19:17 мск. Позже команда NASA выберет новое время для выхода астронавтов в космос, но это точно не случится сегодня. Ситуацию усугубил инцидент с разгерметизацией системы охлаждения корабля «Союз МС-22». Фактически в таком сочетании неблагоприятных факторов станция оказалась впервые в своей истории. Немедленная эвакуация невозможна по причине неисправности корабля, а рядом в опасной близости пролетит обломок ракеты, который мало что оставит от станции при прямом столкновении.

После произошедшей 12 ноября аварии остатки китайской ракеты «Чанчжэн-6А», успешно выведшей на орбиту спутник экологического мониторинга «Юньхай-3», превратились в облако космического мусора, которое состоит примерно из 350 обломков.

Ракета «Чанчжэн-6А». Источник изображения: space.com

Инцидент произошёл вскоре после успешного завершения миссии — его вероятной причиной стал сбой в работе верхней ступени. Огласку он получил после сообщения 18 эскадрильи космической обороны Космических сил США: 12 ноября подразделение передало информацию об обнаружении 50 фрагментов корпуса ракеты, ставших космическим мусором. К настоящему моменту, уточнили американские эксперты, остатки ракеты образовали крупное облако, которое теперь состоит из 350 обломков.

Характер распределения обломков указывает, что инцидент был связан со сбоем в системе подачи топлива, а не самопроизвольным разрушением элементов конструкции, передаёт Space.com со ссылкой на астрофизика и специалиста по спутникам Джонатана Макдауэлла (Jonathan McDowell). По его мнению, это мог быть отказ системы выпуска топлива с последующим воспламенением его остатков, хотя, подчеркнул эксперт, причина аварии остаётся неясной.

14 ноября представитель китайского МИД в ответ на вопрос журналиста New York Times об инциденте заявила, что «произошедшее не повлияет на китайскую космическую станцию или МКС» и переадресовала дальнейшие вопросы «компетентным ведомствам». Большая часть обломков «Чанчжэн-6А» находится на высоте от 800 до 1000 км — высота орбиты МКС составляет около 420 км, а у китайской космической станции «Тяньгун» она несколько меньше.

По данным аналитической компании Northern Sky Research, к 2031 году рынок услуг по продлению срока службы спутников на орбите достигнет $4,7 млрд. В основном речь идёт о дозаправке топливом, хотя также будет спрос на ремонт и буксировку космических аппаратов. Сегодня о планах влиться в этот рынок сообщило Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA), которое вместе с компанией Astroscale Japan начнёт с разработки концепции.

Спутник проекта ELSA-d. Источник изображений: JAXA

Ранее компания Astroscale Japan продемонстрировала решение для сближения с космическим мусором — демонстратор ELSA-d (End-of-Life Services by Astroscale demonstration). Предложенная магнитная система захвата может быть распространена на системы сближения со спутниками для дозаправки, но не ограничится этим. В частности, Astroscale Japan вынашивает идеи использования роботизированных манипуляторов для стыковки со спутниками для дозаправки.

Специалисты JAXA и Astroscale Japan будут вместе в течение года разрабатывать концепцию службы дозаправки спутников, после чего сотрудничество выйдет на следующий этап. В чём он будет заключаться, сегодня сказать нельзя. Однако в долгосрочной перспективе JAXA рассчитывает запустить соответствующую коммерческую услугу не позже 2030 года. Кстати, расчет делается не только на поддержку национальной спутниковой группировки, но и на обслуживание спутников иностранного производства. В этой связи концепция предполагает дозаправку как приспособленных для этого спутников, так и неприспособленных.

Впрочем, наибольшую обеспокоенность у национальных космических агентств вызывает не проблема продления сроков службы спутникам, а рост объёмов мусора на орбите. Дозаправка спутников частично решит эту проблему, позволяя космическим аппаратам дольше оставаться на управляемых орбитах и сходить с них после окончательного списания.

Даже тщательная сортировка отходов не гарантирует, что всё собранное будет переработано. В тех же США перерабатывается не больше 6 % пластиковых отходов, тогда как всё остальное вывозится на свалки. Это не обязательно халатность — пластик пластику рознь и универсальных химических реакций для переработки просто нет. Теперь химики придумали реакцию, близкую к универсальной, что позволит перерабатывать большинство пластиковых отходов в пропан.

Источник изображения: Pixabay

Пропан используется для отопления, приготовления пищи и в промышленности для производства товаров. Следует понимать, что вопрос переработки не стоит настолько остро, чтобы сделать это любой ценой. Химическая реакция по утилизации пластиковых отходов должна быть экономически выгодной, чтобы процесс широко распространился во всём мире.

При разработке условно универсальной реакции для превращения большинства видов пластика в пропан химики Массачусетского технологического института исходили из того, что каким бы сложным ни был химический состав пластика, в каждом из них будут цепочки углерода и водорода, причём их там большинство относительно других элементов.

Подбор катализаторов для реакции разложения и превращения пластика в пропан выявил оптимальное сочетание такого пористого и сыпучего вещества, как цеолит с кобальтом. Реакции происходят в порах цеолита, который в активном состоянии поддерживает кобальт. На выходе получается смесь газов (в зависимости от типа разлагаемого пластика) со значительным преобладанием пропана.

Остаётся ряд шероховатостей, например, присутствие ряда токсичных газов при переработке некоторых пластмасс, но химики обещают улучшить процесс, как и намерены разработать технологию для масштабной переработки пластика в пропан. Пока предложенная реакция воспроизводится лишь в лабораторных условиях. До промышленного применения ей всё ещё далеко.

Со словами «Ну вот, опять» глава агентства по слежению за космическим мусором открыл брифинг по проблеме неконтролируемого возврата первой ступени китайской ракеты-носителя на Землю. Ракета «Чанчжэн-5B» стартовала 31 октября и вывела на орбиту третий и последний модуль китайской орбитальной станции. После выполнения миссии первая ступень ракеты упадёт на поверхность Земли, а куда именно никто не знает. И произойдёт это сегодня.

Момент запуска ракеты-носителя «Чанчжэн-5B». Источник изображения: Ourspace

Первая ступень ракеты-носителя «Чанчжэн-5B» имеет сухую массу 21 т. Это достаточно крупный и тяжёлый объект, поэтому он не успеет сгореть в атмосфере полностью. До поверхности Земли долетает от 10 % до 40 % массы подобных объектов. Для ракеты «Чанчжэн-5B» это четвёртый старт и в каждом из предыдущих случаев обломки ракеты падали на Землю. К счастью, большинство мест падения пришлось на океан, хотя в одном из случаев обломки первой ступени, похоже, были обнаружены в Индонезии и Малайзии.

Обычно первые ступени ракет-носителей падают по траектории запуска ракеты в чётко определённой зоне. В случае ракеты «Чанчжэн-5B» первая ступень играет также роль разгонного блока, а потому она оказывается на орбите. Двигатели ракеты не способны перезапуститься и даже если в баках останется топливо, ракета не сможет совершить контролируемое вхождение в атмосферу. Остаётся уповать на расчёты китайских учёных и ожидать падения ступени в океан, хотя на Земле в зоне траектории движения падающей ступени проживает свыше 88 % населения нашей планеты.

Согласно оценкам специалистов, зона падения первой ступени ракеты «Чанчжэн-5B» начинается севернее Нью-Йорка, Мадрида и Пекина, а на юге захватывает почти целиком Чили и Веллингтон в Новой Зеландии.

«Два из трёх [неконтролируемых входов ракет в атмосферу] разбросали большие куски металла там, где находятся люди. Пока что жертв нет. Возможно, есть материальный ущерб, но я не могу это подтвердить. Но в одном случае была проведена эвакуация в целях предосторожности», — сообщил Тед Мюэльхаупт (Ted Muelhaupt), консультант корпоративного офиса главного инженера корпорации Aerospace Corporation.

Согласно расчётам Aerospace Corporation, обломки ракеты «Чанчжэн-5B» войдут в атмосферу 4 ноября в 17:56 UTC (20:56 мск) с разбросом 6 часов в обе стороны от этого времени. Точнее можно будет сказать ближе к самому событию.

Сегодня с помощью двигателей грузового корабля «Прогресс МС-20» была поднята орбита Международной космической станции — этого потребовал манёвр уклонения от космического мусора. Накануне от МКС также отстыковался автоматический космический корабль «Прогресс МС-19», прибывший на орбиту ещё в середине февраля.

Источник изображения: «Роскосмос»

Ранее NASA опубликовало сообщение, что сегодня в 3:25 мск для уклонения от фрагмента обломков советского спутника «Космос-1408» на МКС включили двигатели корабля «Прогресс МС-20» — они проработали 5 минут и 5 секунд, подняв орбиту станции на 320 м. Однако в Роскосмосе впоследствии опубликовали сообщение, в котором уточнили информацию американских коллег: «в результате манёвра средняя высота орбиты станции увеличилась на 880 м». В последний раз подобная операция проводилась 17 октября — тогда двигатели «Прогресса МС-20» проработали 630,8 секунды (10,5 минут), а орбита была скорректирована на 1,75 км.

Накануне также от станции отстыковался корабль «Прогресс МС-19», который был заполнен отработавшим оборудованием и мусором с МКС — это произошло в 1:45 мск. Корабль был сведён с орбиты и разрушился, войдя в атмосферу Земли. Несгоревшие элементы конструкции аппарата затонули в несудоходной части Тихого океана — планировалось, что это произойдёт в 2,6 тыс. км от Веллингтона и в 7,6 тыс. км от Сантьяго. «Прогресс МС-19» стартовал с Байконура 15 февраля и доставил на орбиту около 1,6 тыс. кг грузов.

Орбита Международной космической станции была скорректирована для уклонения от космического мусора. Об этом сказано в сообщении «Роскосмоса», которое было опубликовано в Telegram-канале госкорпорации.

Источник изображения: NASA

«В понедельник, 17 октября 2022 года, орбита Международной космической станции была скорректирована для уклонения от столкновения с космическим мусором. Двигатели грузового корабля «Прогресс МС-20», пристыкованного к служебному модулю «Звезда» российского сегмента МКС, были включены в 22:27 по московскому времени. Они проработали 630,8 секунды и выдали импульс величиной 1 м/с», — говорится в сообщении «Роскосмоса».

Согласно имеющимся данным, после совершения этого манёвра высота орбиты МКС увеличилась на 1,75 км и составила 417,9 км. За всё время функционирования орбитальной станции было выполнено 327 корректировок высоты её орбиты, причём в 176 случаях были задействованы двигатели грузовых кораблей «Прогресс». В прошлый раз экипаж орбитальной станции выполнял манёвр по уклонению от космического мусора в июне этого года. Тогда обломки спутника «Космос-1408» должны были пройти на расстоянии 285 метров от станции.

Напомним, на борту МКС в настоящее время находятся космонавты «Роскосмоса» Сергей Прокопьев, Дмитрий Петелин и Анна Кикина, астронавты Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США Франциско Рубио, Николь Манн и Джош Касада, а также астронавт Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) Коити Ваката.

Человечество изучает поверхность Марса с помощью спускаемых на поверхность аппаратов уже более 50 лет. По данным ООН, земляне отправили на Красную планету 18 объектов в рамках 14 миссий, ряд из которых не завершён до сих пор. При этом, за долгие десятилетия на планете скопилось немало мусора земного происхождения.

Источник изображения: NASA

По данным исследователя Кагри Киллика (Cagri Killic) из Университета Западной Вирджинии, в середине августа 2022 года NASA подтвердило, что ровер Perseverance обнаружил фрагмент мусора, появившегося в результате высадки марсохода на планету. При этом учёные не впервые обнаруживают на соседней планете предметы земного происхождения. Это использованное оборудование, выведенные из эксплуатации или разбившиеся космические аппараты.

Кроме того каждая миссия к Марсу предусматривает использование модуля, защищающего саму станцию — «оболочка» включает теплоизоляцию, парашют и прочее оборудование для обеспечения мягкой посадки. В ходе самой посадки фрагменты оболочки могут оказаться в разных местах — например, теплоизоляция в одном, а парашют в другом. Падая на поверхность, обломки могут разбиваться на более мелкие фрагменты, разносимые всё дальше марсианским ветром. Мусор уже неоднократно обнаруживался самими марсоходами, в результате посадки которых он образовался.

Источник изображения: NASA

Девять отработавших своё космических аппаратов и марсоходов на поверхности Марса представляют собой ещё один источник загрязнения. Последним прекратил работу ровер Opportunity. Такие аппараты почти целы и представляют собой скорее исторические реликвии, чем мусор, не нанося значительного ущерба местной окружающей среде.

Разбившиеся аппараты и их фрагменты представляют собой ещё один тип марсианского мусора. Как минимум два зонда разбились при посадке, о судьбе ещё четырёх точные данные отсутствуют, поскольку контакт с ними был потерян перед посадкой, или сразу после неё.

Источник изображения: NASA

По данным учёных, совокупная масса земных аппаратов, когда-либо отправленных на Марс, составляет 9979 кг, за вычетом массы ныне действующих на поверхности рукотворных объектов оставшийся после работ и катастроф мусор весит 7119 кг.

Главная проблема в том, что мусор может поставить под угрозу успех текущих и будущих миссий — учёные не исключают, что обломки могут загрязнять образцы. Кроме того, в NASA оценивали риск для Perseverance застрять в обломках посадочного модуля, но пришли к заключению, что он невелик. Наконец, играет важную роль и «репутационный ущерб», наносимый мусором ранним исследованиям Марса — подобные «вехи» в исследованиях делают историю освоения Красной планеты не столь блистательной, как можно было бы ожидать.