Свалили в космос
Сегодня на орбитах летает свыше 3 тысяч тонн мусора.
МКС не раз приходилось уводить от космического мусора. Насколько велик риск столкновения на орбите? Можно ли почистить звездную свалку? Об этом корреспондент "РГ" беседует с главным баллистиком Центра управления полетами ЦНИИ маш членом-корреспондентом РАН, доктором технических наук профессором Николаем Ивановым.
Российская газета: Николай Михайлович, говорят, что в среднем предупреждения об опасном сближении с МКС космического мусора поступают в ЦУП едва ли не каждую неделю. Это так?
Николай Иванов: Действительно, в прошлом году мы получили 266 предупреждений. И каждое - серьезнейшая для нас работа. Предупреждения бывают разного уровня: есть "желтый порог", а есть "красный". Вот "красный" - это совсем плохо. Тогда принимаются экстренные меры. Например, перевод станции на другую орбиту. А недавно, как вы знаете, пришлось даже эвакуировать экипаж с борта МКС в корабль "Союз", выполняющий роль "спасательной шлюпки". Так вот из тех 266 предупреждений после тщательного анализа остались лишь 41, которые на самом деле оказались "проблемными".
РГ: Когда слышишь, что МКС сманеврировала от мусора, кажется, все так просто: дали импульс и станция "увернулась". А как по жизни?
Иванов: Надо четко понимать: станция - это не игрушка, которую можно легко "передвинуть". Это махина в 300 с лишним тонн. Кроме того, есть такое понятие, как обеспечение высотной стратегии.
МКС летает по орбите, выбранной из вполне определенных разноплановых требований: с учетом обеспечения необходимых условий для проведения сближений и стыковок транспортных и грузовых кораблей, включая зарубежные, а также безопасности посадки экипажей. Поэтому просто так ее трогать, перемещать, как захочется, нельзя. И после любого увода орбиту надо формировать заново для выполнения всех условий дальнейшего полета. Главная оперативная группа управления буквально на ушах стоит. К тому же любые маневры - это сотни килограммов топлива. А каждый килограмм на орбите - на вес золота.
РГ: А почему в марте обломок объявился в зоне станции настолько неожиданно, что на коррекцию орбиты времени уже не оставалось и пришлось срочно прятать экипаж в "Союзе"?
Иванов: Ситуацию вокруг МКС отслеживают наземные системы контроля космического пространства - и российская, и американская. Этот обломок летел с наклонением орбиты в 34,7 градуса. У станции наклонение - 52 градуса. А Россия-то где находится? Ее южная граница существенно выше, чем 34 градуса. То есть условия наблюдения для нас были не самые хорошие. В оперативном режиме мы этот мусор не видели. Видели американцы. Обычно по штатной схеме они предупреждают нас за трое суток. Здесь было - вдвое меньше. Причем первое сообщение такое, что они сами сомневались. А потом мы уже не успевали обеспечить все требования для проведения маневра.
РГ: Вообще какой космический мусор представляет реальную угрозу для станции?
Иванов: Сегодня в космосе летают свыше 13 тысяч объектов, размер которых превышает 20-30 см. Из них лишь примерно 7 процентов - космические аппараты. Все остальное - просто гигантская свалка, раскиданная по орбитам. "Мертвые" спутники, обломки конструкций, прочие элементы, которые сопутствуют выведению аппаратов и которые образуются при их разрушении. Обломков размером меньше 20 см насчитывается уже сотни тысяч. Они отслеживаются хуже. А вот "мусоринок" в 1 сантиметр и менее - десятки миллионов! И как раз именно эта мелочь наиболее опасна, потому что предоставлена сама себе.
РГ: Ее трудно разглядеть?
Иванов: Естественно. Если меньше сантиметра - вообще ничего не увидишь. Но скорости столкновения в космосе огромные - до 10-15 км в секунду. И энергия такой фитюлечки сравнима с груженым "КамАЗом", который мчится со скоростью 80-100 км в час. А ведь мусор имеет еще и свойство саморазмножаться: аппараты взрываются, обломки сталкиваются.
РГ: По данным Роскосмоса, в прошлом году в мире было запущено свыше 100 новых космических аппаратов. Отходы еще вырастут?
Иванов: Обязательно. Сейчас весь мир практически рвется в космос. Еще в 1993 году, когда на космический мусор впервые обратили внимание официально, Генеральный секретарь ООН заявил: это мусор человечества, а не какой-то определенной страны. Кто мог подумать, допустим, что на орбите когда-нибудь два спутника протаранят друг друга. А ведь случилось.
РГ: Насколько велика зона опасности вокруг станции?
Иванов: Однозначно определить ее сложно. Мусор может прилететь откуда угодно. Существуют определенные методы и приемы по учету вероятности столкновений. Скажем, вероятность столкновения 10 в минус третьей-четвертой степени определяет необходимость увода станции на другую орбиту.
Кстати, на станции "Мир" также приходилось "убирать" экипаж в корабль - спасательную шлюпку. Но за "Миром" так тщательно не следили. И мусора было меньше. Тем не менее когда одну из панелей в 130 кв метров, которая пролетала в космосе несколько месяцев, вернули на Землю, на ней обнаружилось больше чем 100 тысяч небольших пробоин.
РГ: А уже известны размеры самых больших обломков недавно столкнувшихся спутников?
Иванов: Конечно. Ведется каталог.
РГ: И Россия, и США ведут свои каталоги, но цифры приводятся разные. Единого нет?
Иванов: Пока нет, но такая задача существует. Откуда разница? Я уже говорил, что американцы географически расположены "получше". Например, если объект летает вдоль экватора, то за океаном его видят, а мы - нет. Но надо понимать, что есть ряд спутников, которых в каталогах нет по определению. Те же военные. Кстати, нам-то каталог особенно и не нужен. Мы занимаемся объектами риска. Это принципиальный момент.
РГ: Объекты риска - те болванки, которые пересекают орбиту МКС?
Иванов: Не обязательно. Сюда входят все, что могут доставить массу неприятностей. Вот о них пытаемся собрать всю информацию. Основной мусор летает на орбитах значительно выше, чем МКС. Именно там он размножается. На низких орбитах - менее 300-350 км - мусор тормозится за счет атмосферы, постепенно снижается и падает на Землю. А, к примеру, на геостационарных он может вращаться достаточно долго.
РГ: В свое время ученые предлагали смоделировать на компьютере траекторию полета мелких частиц. Это делается?
Иванов: Такая задача есть, но она очень тяжелая. Если бы мусор двигался как "по рельсам", тогда понятно. А он же постоянно меняет траекторию. Приведу пример с "Салютом-7". Его перевели на более высокую орбиту, удаленную от Земли более чем на 460 км: исследования показывали, что "Салют-7" должен там пролетать лет 20. А он упал через несколько лет. Почему? Непредсказанная возросшая активность Солнца нарушила все планы и расчеты. Станция начала тормозиться и быстро терять высоту.
РГ: А какие организации у нас занимаются проблемой космического мусора?
Иванов: Их достаточно много. Роскосмос - головная организация, отвечающая за обеспечение безопасности космической деятельности. А ЦУПу ЦНИИмаш как организации Роскосмоса было поручено выполнение координационных и основных функций по этому направлению. Одним словом, ЦУП - это верхушка айсберга, который организует всю эту работу.
РГ: Есть цифра, что сегодня у нас над головами летает свыше 2 тысяч тонн "отходов". Она верна?
Иванов: Уточню: свыше 3 тысяч тонн. Это по скромным оценкам.
РГ: Принят ли национальный стандарт по снижению космического мусора?
Иванов: Его отдельные положения уже действуют. Так, предполагается, что "кладбища спутников" будут располагаться на 200-300 км выше зоны геостационарных орбит. Что для увода туда на аппарате обязательно должен быть резервный запас топлива. Что потом остатки топлива должны обязательно сливаться, чтобы не замерзать и не разрывать потом уже "мертвый" объект. Что не должно быть отделяющихся частей. Но изменения в конструкции спутников влекут за собой дополнительные многомиллионные вложения, что нравится не всем аэрокосмическим корпорациям. Тем не менее деваться некуда.
РГ: Неужели ученые не могут ничего придумать, чтобы как-то почистить орбиты?
Иванов: Думают. Научно-технические проблемы, связанные со снижением засоренности орбит, постоянно обсуждаются на сессиях Межагентского координационного комитета по космическому мусору. Только что прошел очередной в Дармштадте (Германия). При этом следует иметь в виду, что в настоящее время все решения пока носят рекомендательный характер. На мой взгляд, что действительно очень важно - создать автоматизированную систему предупреждения опасных ситуаций.
РГ: Это которая должна начать действовать с 2015 года?
Иванов: Да. Тогда она уже должна войти в штатную эксплуатацию. Но уже сейчас создана первая очередь этой системы. И она активно работает.
РГ: А что касается какой-нибудь лазерной метлы или орбитального "дворника"? Или суперлегкого тормозного "парашюта", который будет сводить спутники с орбиты? Такой проект, я знаю, разрабатывают европейцы.
Иванов: Пока никаких реальных научно-технических предложений я не вижу.
РГ: Только что появилось сообщение: японские ученые разработали для уничтожения космического мусора робота-камикадзе. Он, дескать, захватывает старый спутник или обломок ракеты и бросается вниз, сгорая вместе с ним в атмосфере. Правда, стоит один такой работ около 4 млн долларов.
Иванов: Вот вы сами и ответили. Совершенно не исключаю, что появятся и лазерные метлы, и буксиры-"мусорщики". Когда-нибудь. На самом деле это жутко тяжелая операция. Возьмем телескоп Хаббл. Чтобы шаттл сумел подобраться к нему для ремонта, была разработана специальная и очень сложная программа. А здесь речь идет о том, чтобы убрать десятки тысяч крупных и десятки миллионов мельчайших частиц, которые блуждают как хотят.
Фантазии могут быть любые. Американцы провели исследования и выяснили: огромный процент того, что написали фантасты, уже исполнилось. И сегодня энтузиасты есть. Но пока то, что предлагается, просто несерьезно. Хотя все понимают: этим надо заниматься.
