Космическая техника идет вверх... но смотрите, когда он вернется!

Земля не вращается вокруг Солнца в одиночку. Конечно, есть другие планеты, луны, астероиды и кометы. Но в околоземном космическом пространстве наша планета сопровождается большим количеством космического мусора, оставшегося от запущенных аппаратов. Это представляет опасность? В некоторых случаях это так.

В кино Сила тяжестигруппа космонавтов из первых рук узнает, что может быть для исследователей космоса налетевшим на орбиту космическим мусором. Результаты не очень хорошие, хотя хотя бы один космонавт благополучно справился с этим. Когда он вышел, фильм вызвал много дискуссий среди космических экспертов о его точности в некоторых местах, но общая история подчеркивает растущую проблему, о которой мы не часто думаем здесь, на Земле (и, вероятно, должны): космический мусор возвращаясь домой.

Вокруг Земли есть облако космического мусора, с которым приходится иметь дело планировщикам, когда они устанавливают графики запуска ракет и выполнения миссий на низкой Земле. Большая часть материала "там" в конечном итоге возвращается на Землю, например, объект WTF1190F. Это было аппаратное обеспечение, вероятно, со времен миссии Аполлона. Его возвращение на Землю 13 ноября 2015 года многое рассказало ученым о том, что происходит, когда материал погружается в нашу атмосферу (и «сгорает» на пути вниз). Конечно, отработавшие спутники также часто деорбитируются, что приводит к аналогичным результатам. Идея состоит в том, что только маленькие кусочки возвращаются на планету, а большие разрушаются.

Знание космического мусора и того, где оно находится в данный момент, особенно важно для людей, занимающихся космическим запуском. Это потому, что там около 20 000 кусков космического мусора. Большинство из них варьируются от таких маленьких предметов, как перчатки и камеры, до осколков ракет и искусственных спутников. Там достаточно "вещей", чтобы создать реальную опасность для обсерваторий, таких как Космический телескоп Хаббл, спутники погоды и связи и Международная космическая станция. Это также представляет некоторый риск для тех из нас на Земле. Хорошая новость в том, что шансы что-то ударить нас на суше довольно малы. Гораздо более вероятно, что часть космического мусора упадет в океаны или, по крайней мере, в необитаемую часть континента.

Чтобы не допустить столкновения ракет-носителей и орбитальных спутников с этими частями космического мусора, такие организации, как Североамериканское командование аэрокосмической обороны (NORAD) наблюдает и ведет список известных объектов, находящихся на орбите Земной шар. Перед каждым запуском (и когда спутники вращаются вокруг земного шара), должны быть известны позиции всех известных осколков, чтобы пуски и орбиты могли проходить без риска. Другая хорошая новость заключается в том, что большая часть космического мусора сгорает до того, как попадает на планету.

Куски мусора на орбите могут попасть в атмосферу нашей планеты, как и метеороиды. Это замедляет их в процессе, называемом «атмосферное сопротивление». Если нам повезет, и часть орбитального мусора достаточно мала, он, вероятно, испарится, когда упадет на Землю под действием силы тяжести нашей планеты. (Это именно то, что происходит с метеорными телами, когда они сталкиваются с нашей атмосферой, и результирующая вспышка света, которую мы видим, когда они испаряются, называется метеор. Земля регулярно сталкивается с потоками метеоритов, и когда это происходит, мы часто видим метеоритные дожди.) Но более крупные куски космического мусора могут представлять угрозу для людей на Земле, а также мешать или вращаться вокруг орбитальных станций и спутников.

Атмосфера Земли не всегда одинакового размера. Иногда из-за солнечной активности он простирается намного дальше от поверхности. Так, ученые следят за изменениями плотности атмосферы с течением времени в зоне низкой околоземной орбиты (LEO). Это область в нескольких сотнях миль над поверхностью нашей планеты, где существует большинство орбитальных материалов (включая спутники и Международную космическую станцию).

В дополнение к нагреву Солнцем (которое помогает «раздувать» нашу атмосферу), тепловые волны, распространяющиеся из нижней части атмосферы, также могут оказывать влияние. Есть другие события, которые влияют на нашу атмосферу и могут привести к катапультированию более крупных объектов к поверхности Земли. Случайные солнечные бури вызывают расширение верхней атмосферы. Эти неустойчивые солнечные бури (вызванные выбросами корональной массы) могут пролететь от Солнца к Земле менее чем за два дня, и они вызывают быстрые изменения плотности воздуха.

Опять же, большая часть космического «мусора», падающего на Землю, может и действительно испаряется на пути вниз. Но большие куски могут приземлиться и создать потенциал для повреждения. Представьте, что вы находитесь по соседству, если большой кусок несуществующего спутника упал на ваш дом! Или представьте, что произойдет, если большая солнечная буря приведет к достаточному атмосферному сопротивлению, чтобы вывести работающий спутник (или космическую станцию) на более низкую и потенциально более опасную орбиту? Это не будет хорошей новостью для кого-либо на пути.

ВВС США (которые связаны с NORAD) и США. Национальный центр атмосферных исследований (NCAR), Университет Колорадо в Боулдере и Национальное управление океанических и атмосферных исследований США. Центр прогнозирования космической погоды работать вместе, чтобы прогнозировать события космической погоды и влияние, которое они оказывают на нашу атмосферу. Понимание этих событий поможет нам всем в долгосрочной перспективе, понимая то же самое влияние на орбиты космического мусора. В конечном итоге, трекеры смогут прогнозировать более точные орбиты и траектории космического мусора в околоземном космическом пространстве.

• Космический мусор состоит из объектов, оставшихся от космических полетов, таких как камеры, ракеты и другие мелкие осколки.
• Иногда космический мусор принимает форму спутника, направленного на возвращение в атмосферу Земли. Обычно он направлен на воздействие на Землю в океанах или в необитаемых районах.
• Агентства следят за тысячами кусков космического мусора, картируя орбиты этих объектов.
• Большая часть космического мусора испаряется из-за трения с атмосферой Земли и никогда не достигает поверхности.