Синдром Кесслера: как человечество может на столетия лишиться доступа к космическому пространству
По оценкам специалистов, в настоящее время в космосе существует около 330 миллионов обломков, что является совершенно невероятной цифрой. Очевидно, мы не запускали на орбиту сотни миллионов спутников, но проблема заключается в том, что объекты в космосе могут распадаться на множество более мелких частей, которые затем могут врезаться в другие объекты и так далее. В результате с течением времени количество мусора будет лишь возрастать — и это плохие новости для всех нас.
Дональд Кесслер предвидел это. В 1978 году ученый НАСА предупредил, что по мере того, как «количество искусственных спутников на околоземной орбите увеличивается, вероятность столкновений между спутниками также возрастает.
«Столкновение спутников приведет к образованию орбитальных фрагментов, каждый из которых увеличит вероятность дальнейших столкновений, что приведет к разрастанию пояса обломков вокруг Земли».
Поскольку этот пояс со временем становился все более плотным, Кесслер беспокоился, что он станет «серьезной проблемой в следующем столетии».
Каскадное разрушение
Этот «самодостаточный, самоподдерживающийся каскадный процесс столкновений», как Европейское космическое агентство описывает синдром Кесслера, вероятно, ускорит темпы разрушения спутников осколочными обломками и другими спутниками, но также увеличит и скорость, с которой эти обломки создаются. Большие участки низкой околоземной орбиты, особенно очень полезная полоса между 900 и 1,400 км, в конечном итоге станет недоступным на длительные периоды времени — возможно, на десятилетия.
Еще в 1991 году Кесслер сказал, что «сейчас необходимо начать ограничивать количество израсходованных корпусов ракет и прочей нагрузки на орбите». Двадцать лет спустя это заявление выглядит смехотворно, учитывая лихорадочные темпы запуска ракет в космос. Более того, попытки помешать этому процессу уже могут быть тщетными, поскольку скорость, с которой создается космический мусор, сейчас выше, чем скорость, с которой мусор падает обратно в атмосферу Земли. Кесслер знал об этом еще в 2009 году.
Фраза «синдром Кесслера» была придумана Джоном Габбардом, который отслеживал основные события распада спутников для NORAD, и вошла в употребление, не имея строгого определения. Кесслер уточнил этот термин, заявив, что он «предназначен для описания явления, когда случайные столкновения между объектами, достаточно большими, чтобы их можно было каталогизировать, создавали бы для космического корабля опасность из-за небольших обломков, которые больше, чем естественная среда метеороидов». Он добавил, что «это явление в конечном итоге станет самым важным долгосрочным источником мусора», если мы наконец что-нибудь с ним не сделаем».
«Результаты моделирования подтверждены данными из [США ВВС] испытаний, а также ряда независимых ученых, пришли к выводу, что текущая мусорная среда является "нестабильной" или превышает критический порог, так что любая попытка создать среду, в которой отсутствует рост мелкого мусора, путем устранения источников его образования, скорее всего, потерпит неудачу. Все потому, что фрагменты от будущих столкновений будут генерироваться быстрее, чем их удалит атмосферное сопротивление», — писал он.
Европейское космическое агентство соглашается с этим тезисом, заявляя, что «образовавшиеся осколки столкновения начнут преобладать» на полезных участках низкой околоземной орбиты, и это «будет правдой, даже если прямо сейчас полностью превратить все запуски спутников в космос».
Увы, даже намного более высокая геостационарная орбита, которая расположена на высоте около 36 000 км и на которой размещены сотни спутников, также не застрахована от синдрома Кесслера.
Надежда на завтра
К счастью, у нас есть способы уменьшить объем космического мусора. К ним относятся ограничение его количества, вызываемого повседневными космическими операциями (например, техническое обслуживание и ремонт спутников на орбите) и предотвращение столкновений в космосе (например, обеспечение маневренности всех спутников и запрещение испытаний противоспутникового оружия). Также ученые отмечают важность обеспечения спутников повышенной ударопрочностью (например, через экранирование) и снижение рисков за счет утилизации списанных спутников (например, разработка спутников, которые могут сбрасываться с орбиты и сгорать в атмосфере). Также очень важно найти новые и эффективные способы удаления космического мусора в ближайшие десятилетия — иначе человечество рискует вернуться на зарю XX века.