Как фрагменты космического мусора оказываются на Земле

18 октября на северо-западе Австралии в районе Пилбара посреди дороги нашли таинственный горящий объект — по словам властей, он является частью китайской ракеты Цзелун-3. На фоне этого инцидента в экспертных кругах вновь начали обсуждать проблему космического мусора. Портал theconversation.com рассказал, как вообще пылающий фрагмент ракеты способен попасть на Землю.

Пространство вокруг Земли постепенно становится все более заполненным. На орбите находятся свыше 10 000 активных спутников и, вероятно, более 40 000 фрагментов мусора размером больше 10 сантиметров. К концу десятилетия на низкой околоземной орбите могут оказаться уже 70 000 спутников, причем на высоте ниже 2 000 километров.

Под космическим мусором подразумеваются любые фрагменты материалов, созданные человеком и не имеющие какой-либо функции. Например, мертвые спутники и отброшенные ступени ракет, выполнившие свою задачу. Утилизация космического мусора обычно полагается на притягивание этих фрагментов назад в атмосферу, где они сгорают из-за трения и тепла.

Однако наиболее проблематичным типом космического мусора как раз считаются отработанные ступени ракет. Так, доклад, недавно презентованный на Межнациональном конгрессе по астронавтике, определил 50 самых опасных фрагментов космического мусора на низкой околоземной орбите — и 88% из них являются ступенями.

Проблема в том, что новый мусор появляется быстрее, чем старый сгорает в атмосфере. К тому же, теперь мы знаем, что сжигание металлов создает вредные частицы алюминия и сажи, негативно воздействующие на озоновый слой, который защищает планету от ультрафиолетовой радиации.

Иногда топливные баки и герметичные контейнеры достигают поверхности планеты почти нетронутыми, не сгорая в атмосфере. У металлических сплавов, из которых они изготовлены, температура плавления выше, чем у других материалов, и они часто изолируются углеродным волокном.

Хотя космические агентства, оборонные организации и простые энтузиасты бдительно наблюдают за состоянием мусора на орбиту, повторный вход в атмосферу большей его части не контролируется. Чаще всего, если фрагмент мусора достаточно большой, место и время повторного входа можно предсказать; обычно это происходит над морем или в малонаселенных регионах — они составляют большую часть планеты.

Но бывают и исключения. Так, в апреле 2022 года части третьей ступени китайской ракеты упали рядом с жилым домом в индийской деревне Ладори. Падение даже напугало жильцов, которые находились внутри и готовили обед.

Одна из стратегий, призванных снизить объемы космического мусора — пассивизация. Она предполагает полную выработку топлива и энергии аппаратов, чтобы те не могли спонтанно взорваться и создать еще больше мусора. Правда, после этого топлива или средств коммуникации для контролируемого входа в атмосферу не останется.

Помимо этого, контролируемый повторный вход подразумевает отправку аппарата в локацию, где риск, что он причинит вред людям, имуществу или окружению, минимален. Одним из таких регионов является т.н. «космическое кладбище» — точка в Тихом океане, находящаяся примерно в 2 7000 от суши. Там на дне океана покоятся около 300 космических аппаратов, и туда же отправится МКС, когда ее спишут в утиль.

Также стоит отметить, что инциденты падения космического мусора на Землю не остаются без внимания. Договор об открытом космосе 1967 года предписывает, что государство, авторизовавшее запуск ракеты или спутника, обязано возместить любой ущерб, который он причинил на Земле — даже если пуском занималась частная компания.

Что касается случая в западной Австралии, то теперь специалистам предстоит выяснить, кому принадлежит фрагмент. Если китайские власти подтвердят, что он принадлежит их ракете, то австралийцы свяжутся с Китаем для возвращения или утилизации фрагмента. Китай может решить оставить фрагмент в Австралии — точно так же, как поступила Индия, когда топливный бак ее ракеты выбросило на австралийский берег в 2023-м.

Похоже, что фрагмент ракеты не причинил никому вреда, поэтому переговоры между государства не затронут возможные компенсации или страховые случаи. Он упал в регионе, который и так сильно пострадал от горнодобывающей индустрии, поэтому вряд ли кто-то сможет обвинить Китай в причинении ущерба окружающей среде.