Чем опасен космический мусор?

Причины и источники возникновения

Изучение космоса началось с запуска искусственных спутников, аппаратов-зондов. Постепенно устаревшее оборудование приходит в негодность, при встречах с метеоритами аппаратура получает повреждения, теряет части или взрывается.

Космос необитаем, но количество отходов неуклонно растет. Мусор, летающий вокруг Земли – это следы антропогенной деятельности человека. Космические державы такие, как Российская Федерация, Соединенные штаты Америки, Китай производят около 90% металлических отходов.

К основным источникам космического мусора относят:

1. Неисправные геостационарные зонды.
2. Осколки шрапнелей, оставшихся от взрывов.
3. Блоки.
4. Фрагменты покрытия летательных аппаратов.
5. Обломки крепежей, болтов.
6. Части спутников.
7. Радиоактивные объекты.

Космический мусор несет реальную угрозу землянам.

От взорвавшихся ступеней индийской ракеты в 2003 году, находившей на высоте 800 км над Землей, осталось 350 больших обломков. В 2007 году Китай уничтожил спутник, который раскололся на 155 тысяч частиц мелкого мусора. Они будут засорять ближний космос, и висеть над планетой несколько десятилетий.

Оценки

Что со всем этим делать

Никто пока точно не знает, как утилизировать космический мусор. Но с 1993 года, когда проблему впервые подняли на международный уровень — генсек ООН заявил, что не бывает засорения национального околоземного пространства, только общего,  — появилось несколько теорий.

Ученые из разных стран предлагали:

1. Собирать обломки гигантскими металлическими сетями;.
2. Буксировать их дальше от Земли или менять их орбиты с помощью ионных пучков, наземных лазеров;.
3. Испарять мусор лазерами, установленными на спутниках;.
4. Отбрасывать их огромными электромагнитами в земную атмосферу, чтобы они в ней сгорали;.
5. Просто собирать его для дальнейшей переработки;.
6. Рассеять вокруг Земли облако вольфрамовой пыли толщиной 30 км, которое будет захватывать мелкий мусор.

Экономически рентабельного и работающего метода по уничтожению космического мусора на орбитах более 600 км (там не сказывается очищающий эффект от торможения об атмосферу) пока нет. Хоть какие-то очертания есть у двух идей.

Во-первых, есть швейцарский стартап CleanSpace.  Уже несколько лет он работает над аппаратом, который будет уводить с орбиты отработавшие свое спутники. На сайте компании долгое время было написано, что уборщик будет запущен в 2018 году. Месяц назад стало известно, что запуск отложен до 2024 года.

В Федеральной политехнической школе Лозанны, где базируется стартап, отметили, что главная сложность — научить аппарат распознавать разные виды объектов. Для начала — студенческий наноспутник (10×10 см) SwissCube, который крутится вокруг Земли с 2009 года. Он станет первой жертвой CleanSpace One. С помощью сети аппарат должен захватывать спутник в ловушку.

Глава проекта Люк Пиге (Luc Piguet) говорил, что, для того чтобы находить спутники, CleanSpace One будет ориентироваться на мерцание света, отражающегося от спутника при вращении.

Размеры CleanSpace One, судя по визуализации, будет несильно больше, чем у наноспутника, который станет его целью. В планах у компании — создать платформу, к которой будет крепиться несколько таких чистильщиков. Они должны будут убрать больше 3 тыс. частиц мусора с орбиты.

Во-вторых, на 2023 год запланирован запуск аппарата e.Deorbit, который создается Европейским космическим агентством. И он будет значительно крупнее, чем CleanSpace One. Заявленный вес — 1,6 тыс. кг.

Первой целью e.Deorbit станет самый большой спутник в истории, 26-метровый восьмитонный Envisat. Он был запущен для исследования Земли из космоса в 2002 году. Последний раз выходил на связь в 2012-м. Аппарат захватит Envisat с помощью щупалец или сети (авторы пока не решили). И вместе с ним сойдет с орбиты Земли, вероятно, сбросив в какой-то момент спутник, чтобы тот сгорел в атмосфере.

Похожий аппарат из Великобритании, только с гарпуном вместо сети или щупалец, должен был быть запущен в апреле 2018 года. Однако информация на сайте проекта RemoveDEBRIS не обновлялась и судьба его неизвестна.

Своей проект есть и у России. По крайней мере он упоминается в Федеральной космической программе на 2016−2025 годы. К 2025 году должен быть создан уборщик мусора с геостационарных орбит. Планируется, что в течение полугода каждый аппарат будет переводить на орбиту захоронения до 10 объектов.

Но все эти проекты будут реализованы не скоро, а судя по истории с CleanSpace One — даже очень не скоро. Так что пока за мусором наблюдают, его считают и надеются, что убирать его начнут до того, как Землю накроет мусорный купол, который лишит нас интернета.

В компьютерных играх

Gallery

Литература

Загрязнение околоземного космического пространства

Космическое фотографирование может давать информацию для выявления полезных ископаемых. При этом доступной становится любая точка земной поверхности.

Итак, теперь в нашем распоряжении надежная спутниковая теле- и радиосвязь, точные прогнозы погоды и многое другое. Но, к сожалению, в результате активизации исследований, резкого увеличения числа запусков ракет-носителей и других аппаратов, а также связанных с этим последствий все чаще происходит загрязнение земной и околоземной среды, что пагубно влияет на экологию Земли.

В результате многочисленных исследований, учеными было доказано, что весь космический мусор скапливается в области 900 км. от земли. И довольно часто этот мусор падает обратно на землю. Большую проблему таят в себе спутники, брошенные человеком и несущие ядерные энергетические устройства, которым, для исчезновения радиоактивности необходимы десятки тысяч лет…

Чтобы решить эту проблему надо:

• формирование технологий и конструкций, приводящих к минимизации отходов; • необходимо заранее продумать меры по, ликвидации космического мусора; • важно сократить число выводимых в космос аппаратов и использования многоцелевых спутников и многое другое…

В ближайшие десятилетия людям Земли предстоит решать такие фундаментальные проблемы, как интенсивный рост народонаселения, истощение земных ресурсов, энергетический кризис. Разрешить все эти проблемы в земных условиях практически невозможно.

Космос должен дать человечеству жизненное пространство, вещество и энер­гию. Задачи, стоящие перед космонавтикой, способствуют созданию новых ракетно-космических средств, для решения более сложных задач. Но какими бы не были успехи космонавтики, никогда не забыть тот день, когда Земля встречала первого космонавта нашей планеты, ее любимца, советского гражданина Юрия Алексеевича Гагарина. Мой город Самара вносит весомый вклад в развитие космонавтики.

Большую роль играют , ОАО Авиаагрегат, ОАО «КУЗНЕЦОВ»

Хочется надеяться, что эта плодотворная работа по созданию космической техники, проведению научных исследований в области космонавтики, пропаганде космических достижений будет востребована и получит достойное продолжение. Наша великая страна этого заслуживают. Также я надеюсь, что Самара воспитает своих великих космонавтов. В заключении я увидел, что добился своей цели, выполнил все поставленные задачи и узнал много полезной информации.

Космическая пена-паутина, магниты для мусора и электрогарпуны

Следующий логичный шаг после наблюдения — уборка. Правда, впервые техногенный космический мусор на низкой околоземной орбите был пойман только в 2019 году британским спутником RemoveDebris с помощью продвинутых гарпуна и сети.

RemoveDebris ловит обломок спутника на орбите

Успехи в этом направлении также делает японская компания Astroscale — в марте их новый спутник ELSA-d был запущен на орбиту. В ближайшие месяцы он начнет борьбу с мусором: с помощью мощного магнита будет хватать другие спутники и сбрасывать их на более низкую орбиту, где они будут сгорать при входе в атмосферу. Правда, пока что ELSA-d умеет захватывать только спутники с совместимыми стыковочными пластинами (сейчас они установлены на спутниках OneWeb). 

В беседе с RB.RU Элисон Хауэлетт, специалист по связям с общественностью Astroscale, отметила, что компания планирует еще несколько миссий. Ближайшая, по мониторингу разгонного блока ракеты, начнется в течение пары лет в сотрудничестве с японским агентством аэрокосмических исследований JAXA. Кроме того, отделения компании в США и Израиле работают над превентивными мерами — продлением срока службы спутников на геостационарной орбите.

Довольно близко к реализации проекта сбора мусора приблизилось и ESA — спонсируемый им швейцарский проект ClearSpace разрабатывает аппарат, который в 2025 году должен захватить манипуляторами старый адаптер полезной нагрузки, оставшийся на орбите от европейской ракеты Vega, и свести его в атмосферу Земли для уничтожения.

Перспективный проект есть и у ученых «Российских космических систем», но пока он реализован только на бумаге. Сотрудник холдинга, инженер-исследователь Мария Баркова, еще в 2012 году изобрела концепцию орбитального мусороуничтожителя. По задумке, для ловли мусора используется специальная титановая сеть: фрагменты улова дробятся внутри, затем с помощью химической реакции перерабатываются в жидкое состояние и используются в  качестве реактивного топлива. Такой цикл позволит чистильщику работать до 10 лет.

Другой громкий российский проект — StartRocket. Они планируют уменьшить количество космомусора с помощью собственной пенной липкой ловушки. В теории это выглядит так: несколько малых самоуправляемых спутников захватывают фрагменты космического мусора и спускают их с орбиты с помощью клейкой пены на основе полимеров, после чего мусор сгорает в атмосфере. В настоящее время StartRocket проводит серию экспериментов, а первый орбитальный тест запланирован на 2023 год. Параллельно стартап работает над использованием солнечного света для показа рекламы из космоса.

Аппарат Startrocket

Это только часть проектов по космической уборке — большое количество идей остаются нереализованными или ждут финансирования. Но способов противодействия космическому мусору разработано действительно много: от распространенных вроде дробления крупных фрагментов и увода с орбиты, до оригинальных вроде сбивания лазером и переработки в топливо. 

Читайте по теме: «Если мы будем мешать астрономам работать, пусть сделают перерыв»

Как подчеркнул Владилен Ситников, основатель StartRocket, все концепции можно разделить на два основных формата: ударный (например, гарпун, лазер и т.д.) и захватный (магниты, пена, манипуляторы, сетки и т.д.). По словам Марии Барковой, причина разнообразия в том, что какой-то один способ противодействия для всех типов космического мусора использовать невозможно. Например, мелкий космический мусор (менее 5 мм) не получится поймать сетью, а крупный космический мусор (более 10 см) бесполезно останавливать газом. 

На вопрос об экологичности методов борьбы с космическим балластом Владилен Ситников указал, что максимально безопасен тот способ, который не приведет к дальнейшему размножению мусора: «Физический контакт на орбите, тем более металлических объектов, рискует спровоцировать появление новых фрагментов. Скажем, лазерный луч или захват клешней порождает обломки более мелкой фракции. Тогда как пена, например, не обладает значимой массой, а значит и разрушительной силой, плюс со временем самостоятельно исчезает под действием космической радиации».

ЗИЛ-164 Расход топлива Размеры Грузоподъемность Объем бака История

Виды последствий космического засорения

К наиболее опасным негативным последствиям от влияния космического мусора можно отнести следующие:

• Экологический ущерб для Земли. Само по себе наличие техногенного мусора в пределах околоземной орбиты влечет изменение экологического фона и нарушает первозданную чистоту среды нахождения. По данным астрономов-наблюдателей, уже сейчас прогрессирует процесс снижения прозрачности околоземного пространства, что также объясняет наличие помех для работы радиотехнического оборудования. Непосредственно для Земли можно отметить опасность падения компонентов с топливными материалами, обеспечивающими работу реактивных двигателей.
• Падение мусора на Землю. Даже без радиоактивного эффекта падение техногенных отходов из ближнего космоса может привести к катастрофическим последствиям. На сегодняшний день наиболее крупные приземлившиеся объекты имели массу не более 100 т, но серьезных угроз для планеты это не представляло. С другой стороны, по мере увеличения интенсивности засорения околоземной орбиты и этот сценарий будет становиться все более мрачным.
• Опасность космических столкновений. Не стоит недооценивать вред космического мусора для используемой в обеспечении полетов техники. Те же удары крупных и малых частиц могут приводить к существенным нарушениям в работе аппаратов, а большие аварии ставят под угрозу перспективы реализации дорогостоящих амбициозных проектов.

Трициклическая мочевина

Причины возникновения и основные источники

Первый мусор на околоземных орбитах появился с началом космической эры в 50-х годах XX столетия, когда на орбиту были доставлены первые спутники. Дальнейшее покорение ближнего космоса неизменно увеличивало количество мусора на околоземных орбитах.

Весь космический мусор имеет земное происхождение, однако сам по себе он неоднороден. Наименьшую долю в числе движущихся по орбите объектов имеют действующие космические аппараты (не более 6%). Все остальные объекты не представляют ценности и являются в полной мере мусором. Среди них порядка 20% — вышедшие из строя спутники и геостационарные объекты, 17% — разгонные блоки и отработавшие ступени ракет, оставшиеся примерно 55% — различные отходы космической деятельности и результаты столкновений и взрывов.

Больше всех засоряют космос Россия, США и Китай

Notes[edit | edit source]

Основные методы защиты космических аппаратов

Отследить траекторию мелкой мусорной частицы практически невозможно. Но от нее можно защититься с помощью специального экрана. Сегодня используются многослойные конструкции, состоящие из алюминия, керамики и полиамидных волокон. Более тяжелые фрагменты можно засечь с помощью телескопов или радаров, но от них аппаратам приходится уклоняться.

Международная космическая станция

У Международной космической станции есть условный защитный периметр: 1,5х50х50 км. Если траектория объекта проходит через него, то МКС выполняет маневр уклонения.

При высокой вероятности столкновения экипаж переводится в грузовой корабль, чтобы в случае аварии экстренно эвакуироваться.

Кто и как контролирует мусор в космосе

Есть огромное количество разнообразных методов, позволяющих находить орбитальные объекты в околоземном пространстве. Эти методы обычно делят на две группы:

• оптические (с использованием оптических телескопов);
• радиолокационные (с применением радиотелескопов).

Кроме того, помогать выявлять подобные объекты позволяют многофункциональные инструменты анализа космического пространства и оборонные системы. Инструменты, позволяющие проводить наблюдение за околоземным пространством в Советском Союзе и Соединённых Штатах Америки, были разработаны ещё в середине прошлого века. Подобные разработки применяются и во многих других государствах, в том числе странах Евросоюза. В свою очередь, существует группа программ национального уровня, предназначенных для обнаружения космических объектов и дальнейшего устранения мусора. Чтобы скоординировать деятельность подобных программ, была создана специальная международная организация – IASDCC.

Также в нашей стране примерно к 2025 году планируется создание ряда специальных устройств, «на плечи» которых ляжет «уборка» неиспользуемых объектов, расположенных на геостационарных орбитах. По прогнозам, каждые полгода около десяти объектов будут перемещаться в область, известную как орбита захоронения.

Что такое?

Космический мусор – это совокупность всех рукотворных объектов, присутствующих на околоземной орбите, а также их обломков, дальнейшее использование которых не предусматривается ввиду неисправности. Они больше не имеют практического применения, однако представляют серьёзную опасность для рабочих орбитальных аппаратов, в особенности управляемых человеком. Иногда, если космические обломки достаточно большие или содержат определённое количество компонентов, представляющих опасность, они угрожают планете напрямую – это связано с возможностью их бесконтрольного схода с орбиты, частичным сгоранием при падении сквозь атмосферу нашей планеты. Падение таких обломков может серьёзно повредить инфраструктуру населённых пунктов, производственных участков, важные транспортные узлы и т. д.

Космический мусор вынудил МКС трижды менять курс в 2014

Космический мусор доставил МКС проблем

Не забывайте, что даже незначительное изменение положения МКС требует нескольких дней для маневра. В 2014 году Международная космическая станция была вынуждена трижды менять положение, чтобы избежать возможного катастрофического и смертельного столкновения

Что более важно, 2014 год не был чем-то особенным по части таких маневров. Мусор постоянно отслеживается с Земли и на борту МКС, так что изменения орбиты происходят постоянно

Однако бывают времена, когда мусор замечают слишком поздно, чтобы успеть передвинуть МКС. В такие напряженные моменты все астронавты отсиживаются в укрытии.

Литература

Методы удаления космического мусора

Эффективных способов борьбы с космическим мусором человечество пока не разработало. Учёные предлагают несколько вариантов решения проблемы, однако каждый из них выглядит либо фантастически дорогим, либо нереализуемым в рамках современного состояния науки, а чаще всего соединяет оба этих недостатка. Однако, так как угроза космического мусора реальна, предлагаются наиболее реалистичные варианты очистки околоземного пространства. Среди них можно выделить три основных метода борьбы: сбор, утилизацию и коррекцию траекторий полёта.

Конечно же, воображение рисует картины в духе «Звёздных войн», где обломки аннигилировались бы с помощью выстрела из лазерной пушки. Однако реальность несколько более тривиальна. С помощью лазеров можно лишь скорректировать траекторию полёта фрагментов, что позволило бы избежать столкновения. Для этого на каждый обломок должно воздействовать лазерное излучение в ежедневном режиме на протяжении 1–2 часов. Это позволит скорректировать скорость движения на считанные сантиметры в секунду, но из-за громадных показателей скорости такое воздействие значительно изменит траекторию. Лишь такая модель позволит реализовать идею в приемлемых ценах — одна лазерная установка, а также сопутствующая ей инфраструктура обойдётся «всего лишь» в несколько десятков миллионов долларов.

Борцам с космическим мусором приходится брать на заметку идеи из «Звёздных войн»

Европейское космическое агентство разработало несколько альтернативных идей.

• Сходная с лазерными установками концепция, в которой вместо них применяется реактивная струя. Обстрел реактивной струёй с Земли невозможен, так что для реализации потребуются мощные космические аппараты. Естественно, такая идея может быть реализована исключительно при обстреле крупных космических объектов, угрожающих планете или стационарным спутникам.
• Захват мусора с помощью сети и дальнейшая транспортировка обломков на орбиту захоронения, превышающую геостационарную орбиту на 235 километров. Именно эта высота выбрана в качестве места утилизации отработавших своё спутников. Однако подобный эксперимент японских учёных с попыткой захвата мусора с помощью 700-метровой сети провалился в конце 2016 года.
• Согласно ещё одной концепции транспортировку должен осуществлять космический аппарат, использующий солнечный парус в качестве источника энергии движения.
• Ну и последняя идея связана с прикреплением к каждому отдельному обломку реактивного двигателя и транспортировка в ручном режиме крупных объектов на орбиту захоронения.

Сторонние концепции по борьбе с мусором и вовсе выглядят на сегодняшний день фантастическими и нереализуемыми при уровне современной научной мысли. Среди них:

• применение роботов, транспортирующих мусор с орбиты на поверхность Земли;
• воздействие на мусор облака вольфрамовой пыли, что увеличит вес каждого объекта и заставит их сойти с орбиты;
• запуск специального спутника, чьим предназначением будет отлов мусорных обломков и т. д.

Как бы то ни было, человечеству придётся разработать реально действующую модель уже в ближайшие десятилетия.

См. также

Тротил: история создания, особенности использования, физико-химические свойства

Навигация

В чём состоит опасность

Главную опасность представляет не сам по себе мусор, вращающийся по земной орбите, а столкновения с ним. Для запускаемых с Земли космических аппаратов столкновение даже с сантиметровым фрагментом может привести к фатальным последствиям, то есть выходу аппарата из строя, его разрушению и, следовательно, образованию нового мусора. Под угрозой оказываются не только и не столько запуск человека на Международную космическую станцию и научная программа МКС, но и коммерческие запуски. Выход из строя спутников из-за столкновения с космическим мусором — это уже реальность.

Ещё одна опасность космического мусора, грозящая деятельности человечества, — это падение фрагментов на поверхность планеты. В отличие от орбитальных столкновений в этом случае основную опасность представляют крупные обломки — ведь именно у них есть шанс хотя бы частично долететь до поверхности, не сгорев в верхних слоях атмосферы. В такой ситуации остаётся лишь надеяться, что фрагменты упадут в пустынной местности, а не на какой-нибудь крупный город.

Крупные обломки космического мусора могу упасть на Землю, а это может привести к трагедии

Источники загрязнения космического пространства

В 1979 году в США впервые запущена программа по изучению космического мусора, оставляемого после выхода из строя спутников. С тех пор термин «космический мусор» обозначает все объекты рукотворного происхождения, находящиеся в космосе и выведенные из строя. Интересна структура таких объектов, находящихся рядом с поверхностью планеты:

• исправно работающие аппараты – 6%;
• выведенные из рабочего состояния КА – 22%;
• разгонные блоки и ступени РН – 17%;
• разные технологичные элементы, отходы, оставленные в результате процесса запуска, фрагменты, обломки разных устройств – 55%.

Специалисты NASA докладывают, что около 33% всего космического мусора — результаты 10 космических миссий, потерпевших провал.

Отработавшие свой срок спутники

Значительная часть космических аппаратов эксплуатируется 5-10 лет, а потом их заменяют на более новые и совершенные модели.

За последние пять лет более 6.5 тыс. спутников запустили с Земли в космос и примерно 55% из них (3.5 тыс.) продолжают свою работу до сих пор.

Сразу несколько компаний строят планы по покрытию спутниковым интернетом всей территории планеты. Компания OneWeb считает необходимым запустить около 700 аппаратов для этой цели, а SpaceX считает, что потребуется не менее 12 тыс.

Система спутников Starlink

Такие проекты могут привести к появлению на орбите гигантского количества мусора, но и создать реальную опасность столкновения космических аппаратов. Известен случай, когда в ноябре 2019 года европейский метеоспутник ADM-Aeolus практически чудом смог разминуться и не столкнуться с аппаратом Starlink от SpaceX.

Еще одну проблему начинают создавать кубсаты – малые и сверхмалые спутники, популярность которых с 2010 года набирает стремительные обороты. Они достаточно дешевы в производстве, занимают мало места, а потому на орбиту доставляются десятками за один раз, при этом они практически неуправляемы.

Спутник формата CubeSat

Процесс утилизации объектов, отработавших свое, происходит за счет их запуска в атмосферу или отправкой на орбиту захоронения космического мусора. Большие объекты обычно опускают на дно Тихого океана, где не пролегает маршрут судов. Для доставки космического мусора на «мусорную» орбиту требуется потратить много топлива, а утилизация мусора обходится в сотни тысяч долларов только за один килограмм, поэтому такие траты стараются сократить.

Космический проект «Вестфолд»

Проект был запущен в 60-х годах прошлого столетия и именно он стал причиной самого большого выброса космического мусора на орбиту планеты. Военные планировали создать искусственную ионосферу, которая позволяла бы поддерживать связь по всей Земле. Для реализации этой цели на орбиту земли вывели миллионы мелких иголок. Последние проработали не более недели, сломались и превратились в космический мусор. Значительная их часть сгорела в атмосфере, но большое количество до сих пор находятся на орбите.

Ракетные блоки

На килограмм массы, которая выводится в космос в рабочих целях, приходится около 5 кг дополнительной массы, которая неизбежно превратится в мусор.

Передовые ступени ракет-носителей сегодня способны возвращаться обратно на землю, что нельзя сказать о разгонных блоках, которые остаются за пределами атмосферы. Часто в них остается некоторое количество топлива (5-10%), которое иногда детонирует, превращая разгонный блок в тысячи мелких осколков.

Другие источники космического мусора

Происхождение космического мусора разнообразно. Некоторую его часть составляют вещи, использованные космонавтами и оставленные в космическом пространстве. Большую часть небольших частиц составляют несгораемые остатки ракетного топлива в твердом виде или капли жидкого металла, оставшиеся из ядерных установок. Дополнительный мусор создают испытания специального противоспутникового оружия. Так, в 2007 году проводились испытания китайского оружия, которым эта страна сбила свой аппарат «Фэнъюнь-1C».

Производители

Mauser 98k выпускался следующими предприятиями:

Mauser Werke A.G., завод в городе Оберндорф-на-Неккаре;

Mauser Werke A.G., завод в Борзигвальде, пригороде Берлина;

J.P. Sauer und Sohn Gewehrfabrik, завод в городе Зуль;

Erfurter Maschinenfabrik (ERMA) (англ.), завод в городе Эрфурт;

Berlin-Lübecker Maschinenfabrik, завод в городе Любек;

Berlin-Suhler-Waffen und Fahrzuegerke;

Gustloff Werke, завод в городе Веймар;

Steyr-Daimler-Puch A.G., завод в городе Штайр (Австрия);

Steyr-Daimler-Puch A.G., цеха в концентрационном лагере Маутхаузен (Австрия);

Waffen Werke Brunn A.G., завод в городе Поважска Бистрица (Словакия).

Применение

Работа сапёров противоминного центра минобороны России в Алеппо (Сирия, 2016 год)

Ежегодно в мире производится несколько миллионов тонн взрывчатых веществ. Ежегодный расход взрывчатых веществ в странах с развитым промышленным производством даже в мирное время составляет сотни тысяч тонн. В военное время расход взрывчатых веществ резко возрастает. Так, в период 1-й мировой войны в воюющих странах он составил около 5 миллионов тонн, а во 2-й мировой войне превысил 10 миллионов тонн. Ежегодное использование взрывчатых веществ в США в 1990-х годах составляло около 2 миллионов тонн.

Военное применение

В военном деле взрывчатые вещества используются в качестве метательных зарядов для различного рода оружия и предназначаются для придания снаряду (пуле) определенной начальной скорости.

Промышленное применение

Взрывчатые вещества широко используются в промышленности для производства различных взрывных работ.

Существуют произведения монументального искусства, изготовленные с помощью взрывчатых веществ (монумент Crazy Horse в штате Южная Дакота, США).

В Российской Федерации запрещена свободная реализация взрывчатых веществ, средств взрывания, порохов, всех видов[источник не указан 442 дня]ракетного топлива, а также специальных материалов и специального оборудования для их производства, нормативной документации на их производство и эксплуатацию.

Научное применение

В научно-исследовательской сфере взрывчатые вещества широко используются как простое средство достижения в экспериментах значительных температур, сверхвысоких давлений и больших скоростей.

Важнейшие события, повысившие засорённость космоса

С 1968 по 1985 США и СССР проводили испытания противоспутникового оружия. К 1990 году около 7 % отслеживаемого мусора было создано в результате 12 подобных испытаний.

Испытание Китаем противоспутниковой ракеты в январе 2007 г

11 января г. на высоте 865 км китайская противоспутниковая ракета уничтожила отработавший свой срок китайский спутник «Фэнъюнь-1C», столкнувшись с ним встречным курсом. В результате появилось множество новых обломков. США смогла каталогизировать около 2,8 тысяч из них, увеличив каталог крупного мусора на низких околоземных орбитах до 7 тысяч.

Ликвидация США неисправного спутника

Основная статья: USA-193

20 февраля г. на высоте 250 км ракета SM-3 уничтожила неисправный спутник-шпион, имеющий в баках около 400 кг ядовитого гидразина (а также из-за опасности рассекречивания). Из-за небольшой высоты большинство осколков, скорее всего, относительно быстро вошло в атмосферу.

Столкновение российского и американского спутников

Основная статья: Столкновение спутников Космос-2251 и Iridium 33

10 февраля 2009 года на высоте около 790 километров над северной частью Сибири зафиксирован первый случай столкновения двух искусственных спутников в космосе. Спутник связи «Космос-2251», запущенный в 1993 году и выведенный из эксплуатации, столкнулся с коммерческим спутником американской компании спутниковой связи Иридиум. В результате столкновения образовалось около 600 крупных обломков, большая часть которых останется на прежней орбите. Службам США удалось каталогизировать около 1,8 тыс. осколков.

Опасность космического мусора

Долгое время проблема засорения пространства вокруг нашей планеты казалась исключительно теоретической. Всерьез заниматься мусором в космосе стали только в 80-е годы прошлого столетия.

Угроза для работающих спутников

Метеорологический спутник

Наибольшую опасность обломки спутников и ракет представляют для работающих аппаратов. В космосе нет силы трения, и тела движутся по орбите планеты с огромной и постоянной скоростью.

Даже маленький осколок способен повредить большой аппарат, уничтожить спутник или убить космонавта.

Наихудший сценарий развития событий в конце 70-х годов описал американский инженер Дональд Кесслер. Согласно ему, бесконтрольное увеличение числа аппаратов в космосе может привести к каскадному эффекту. Взрыв или разрушение одного из них породит тысячи осколков, которые ударят по соседним объектам. Они, в свою очередь, станут источником новых обломков.

Пока вероятность столкновений не слишком высока, но неприятные инциденты уже случались:

• В 1996 году ИСЗ CERISE столкнулся с частью бака РН «Ариан-5».
• В 2006 году после столкновения из строя был выведен российский аппарат «Экспресс-АМ11».
• В 2009 году спутник Iridium налетел на неработающий российский ИСЗ «Космос-2251».

Шаттл Челленджер

Повреждения от столкновений с мусорными частицами получали пилотируемые корабли. В 1983 году после возвращения шаттла Challenger в его иллюминаторе был обнаружен след от удара микрочастицы краски. В 1999 году МКС уклонилась от старого разгонного блока.

Угроза для Земли

Космический мусор опасен и для обитателей планеты, хотя угроза эта не слишком велика. Она может быть реальной в том случае, если на борту есть радиоактивные материалы:

• В 1964 году в атмосфере взорвался американский спутник с ядерной установкой.
• В 1976 году советский военный аппарат с ядерным реактором упал в северной части Канады.

По информации НАСА, каждый год несколько крупных фрагментов КА достигают поверхности Земли.

Проблема мусора на околоземном пространстве способна закрыть для человечества космос.

Если проблему не решить, то скопление мертвой техники сделает полеты невозможными. Человечеству придется забыть об использовании спутников – мы можем оказаться без связи, телевидения, прогнозов погоды и других полезных вещей.

Примечания

Снимки из космоса

Интересные факты

С космическим мусором связано несколько любопытных фактов, небезынтересных не только тем, кто напрямую занимается этой проблемой, но и для любого человека, интересующегося популярной наукой.

Скорость движения обломков в космосе очень велика, поэтому человеку тяжело бороться с космическим мусором

• Скорость взаимного движения обломков на околоземной орбите — 10 километров в секунду. Именно высокая скорость движения является одной из главных трудностей при борьбе с космическим мусором.
• С начала космической эры и до 80-х годов СССР и США провели в открытом космосе ряд испытаний противоспутникового оружия, итогом чего стало образование огромного количества обломков, вращающихся на геостационарной орбите. До 7% всего мусора в ближнем космосе — итог именно таких испытаний.
• В начале нашего столетия к подобным испытаниям подключился и Китай. В 2007 году противоспутниковая ракета уничтожила отслуживший своё китайский спутник «Фэнъюнь-1». Итог — образование на орбите тысяч новых обломков.
• В 1983 году при столкновении американского шаттла с крохотной по размерам песчинкой (0,2 мм в диаметре) на иллюминаторе аппарата образовалась глубокая трещина.
• В феврале 2009 года произошла крупнейшая космическая авария, связанная со столкновением двух крупных геостационарных объектов. В космосе столкнулись 2 спутника связи: американский «Иридиум» и вышедший из строя российский «Космос-2251». Результат — образование около 600 крупных и мелких обломков.

Космический мусор — новая проблема, с которой столкнулось человечество при освоении ближнего космоса. Однозначного решения стоящей перед главными космическими державами проблемы нет. Все основные методы избавления от космического мусора сталкиваются либо с излишней дороговизной, либо с невозможностью обеспечить эффективное техническое решение. Однако накопление мусора на геостационарной орбите уже сейчас может угрожать не только управляемым полётам на околоземное пространство, но и самим земным поселениям. Так что поиск путей решения проблемы — одна из главных задач, стоящая перед космическими державами в ближайшей перспективе.

Заключение

Покорение космоса из многовековой мечты превратилось в реальность. Больше 1500 спутников нужны для военных и научных целей, обеспечения связи и интернета. Известные концерны намереваются в ближайшее время запустить более 700 спутников для создания новой сети. Достоинства обернулись минусом из-за роста объема космического мусора. Россия отвечает примерно за 40 процентов обломков. США и Китай — 29 и 23 соответственно. На остальные страны приходится примерно 8 процентов. Огромная скорость и кинетическая энергия приводят к серьезным повреждениям орбитальных станций и действующих спутников. Способы уничтожения не апробированы на практике и затратны. Откладывать утилизацию опасно и недальновидно. В ближайшие годы планируется запустить несколько проектов по эффективной очистке. Ненужный мелкий хлам проще опустить вниз для полного сгорания в атмосфере. Крупные объекты выводят в область космоса, несвязанную с вращением активных спутников.

https://youtube.com/watch?v=0MNsQAV5zNA

В заключение