Приблизительное время чтения: 8 минут
После недавнего падения на Землю европейского спутника дистанционного зондирования Земли, или ERS-2, остались интересные следы.
После запуска в апреле 1995 года ERS-2 изучал нашу планету в течение почти 16 лет. Затем, в 2011 году, Европейское космическое агентство (ESA) решило завершить миссию этого радарного аппарата. По команде агентства была проведена серия маневров по сведению с орбиты, которые позволили снизить среднюю высоту спутника и уменьшить риск столкновения с другими спутниками или космическим мусором.
Космический аппарат также был «пассивирован», чтобы снизить риск фрагментации. Пассивация подразумевает избавление от внутренней энергии, например, выпуск неиспользованного топлива или разрядку батарей (которые, если оставить заряженными, могут привести к детонации).
«Никакого вмешательства с земли не будет, поэтому ERS-2 вернется полностью естественным путем — теперь это обычное явление, поскольку в среднем один космический аппарат возвращается в атмосферу Земли в месяц», — поясняется в заявлении ESA перед падением. Термин «возвращение полностью естественным путем», однако, является, вероятно, удобной заменой слова «неконтролируемое».
После падения
Управление ESA по космическому мусору прогнозировало, что вхождение ERS-2 в атмосферу произойдет 21 февраля в 10:41 утра по восточному времени (1541 GMT). В действительности аппарат вошел в атмосферу над северной частью Тихого океана примерно на два часа позже.
Европейский центр управления космическими полётами (ESOC), где находятся инженерные команды, управляющие космическими аппаратами на орбите, отметил, что более ранний прогноз был сделан с погрешностью плюс-минус 1,44 часа.
Тем не менее, в бизнесе с неконтролируемым космическим мусором минуты — более того, даже секунды — имеют значение. Они могут стать разницей между падением космического мусора в изолированные океанские воды или падением на населенный пункт.
На самом деле, вполне вероятно, что части 2,5-тонного ERS-2 все же выжили после огненного входа в атмосферу. В среднем от 10 до 20 % массы крупных объектов проходит через атмосферу и падает на землю или в воду, говорит Simona-Elena Nichiteanu, сотрудник ESOC по связям со СМИ.
Перед падением ERS-2 Nichiteanu сказала Space.com, что самые большие и тяжелые обломки, которые могут сохраниться относительно целыми, — это четыре бака космического аппарата, трио внутренних панелей, поддерживающих приборы космического аппарата, и структура антенны для антенны радара с синтезированной апертурой спутника, потенциально самая большая часть, если предположить, что она не развалится на части.
Но мы, скорее всего, никогда не узнаем, какая часть ERS-2, размером с автобус, уцелела, учитывая место входа в атмосферу.
«О материальном ущербе не сообщалось», — говорится в заявлении ESA после падения ERS-2.
Волей-неволей спутник падает
Но волевая природа падения вышедшего из-под контроля спутника — это повод вздрогнуть.
Так считает Ewan Wright, кандидат наук в Университете Британской Колумбии и младший научный сотрудник Института космического пространства. Он активно занимается вопросами устойчивости космической среды.
В будущем, сказал Wright в интервью Space.com, все крупные спутники должны совершать контролируемые возвращения.
«Операторы должны контролировать их возвращение в атмосферу над океанами, вдали от людей, самолетов и кораблей», — сказал Wright. «Спутник ERS-2 вошел в атмосферу в северной части Тихого океана. Если бы он вошел в атмосферу на полчаса раньше, он мог бы упасть на Европу или Африку, — сказал он.
А в северной части Тихого океана проходит воздушное сообщение между Азией и Северной Америкой, а также Гавайями, отметил Wright.
«К счастью, в этот раз самолеты не пострадали», — сказал он. «Даже если самолеты не будут задеты космическим мусором, неопределенность может привести к закрытию воздушного пространства и изменению маршрутов, что будет стоить авиакомпаниям и пассажирам денег».
О движении кораблей тоже стоит беспокоиться — и не только в конечной зоне входа в атмосферу, учитывая скорость перемещения орбитальных объектов. Куски разбившихся спутников могут упасть на широком участке траектории их возвращения.
Так, по данным cruiseradio.net, было получено предупреждение об обломках спутника ERS-2 для судна компании Princess Cruises, на котором находилось 2200 пассажиров. Судно Island Princess было уведомлено скоординированным сообщением ЕКА и Национального гидрографического управления о том, что обломки ERS-2 могут упасть в районе, который прогулочное судно должно было пересечь, направляясь в Порт-Луис, Маврикий. Островная принцесса» уклонилась от этого района, взяв другой курс.
Wright считает, что итог таков: «Мы не должны полагаться на удачу, чтобы снизить риски несчастных случаев. Вместо того чтобы бросать кости, операторы должны использовать контролируемые повторные заходы, направляя спутники на повторный заход вдали от людей и самолетов».
Глобальный стандарт
Darren McKnight — старший технический сотрудник компании LeoLabs, коммерческого поставщика услуг по информированию о космическом пространстве и картографированию низких околоземных орбит, расположенной в Менло-Парк, Калифорния.
McKnight говорит, что вероятность жертв на земле в результате одного возвращения в атмосферу невелика. Однако совокупный риск растет с течением времени.
Вопрос не в том, «если», а скорее в том, «когда» бесхозный объект долетит до поверхности Земли и приведет к значительным разрушениям, смертельному исходу или травмам, — сказал McKnight в интервью Space.com.
По словам McKnight, когда наступит этот роковой день, начнутся волнения по поводу неконтролируемых возвращений спутников. Глобальным стандартом» является правило 25 лет — то есть, каждый спутник должен сойти с орбиты в течение 25 лет после завершения своей миссии, добавил он.
«Но США — единственные, кто требует от операторов свести к минимуму риск поражения людей на земле при возвращении», — сказал McKnight. «Это будет развиваться так же, как 25-летнее правило развивается до пятилетнего правила, которое на данный момент требуется только Федеральной комиссией по связи».
Старые правила
С другой стороны, у нас будут десятилетия повторных запусков, основанных на старых правилах, говорит McKnight. Кроме того, по его словам, большая часть бесхозной массы на орбите сейчас состоит из объектов, запущенных в 1980-х и 1990-х годах, когда вообще не существовало правил смягчения последствий.
Чем медленнее будут развиваться правила, тем сложнее будет определить их преимущества, поскольку на орбите находится самое разное оборудование, говорит McKnight.
«Я также думаю, что интересно, что по мере того, как нормативные акты подталкивают операторов к тому, чтобы проектировать космические аппараты для падения и гарантировать, что они распадутся при входе в атмосферу, некоторые люди теперь беспокоятся о загрязнении атмосферы сточными водами космических запусков и распадающимися космическими аппаратами при входе в атмосферу, — отметил McKnight.
По словам McKnight, ситуация становится все сложнее и сложнее по мере того, как количество материала растет и растет. «Никто не будет счастлив!» — сказал он.
Горячая тема
По словам Leonard Schulz, исследователя из Института геофизики и внеземной физики Технического университета Брауншвейга (Германия), падения спутников, подобные падению ERS-2, происходят довольно регулярно.
В будущем число таких повторных заходов будет только увеличиваться, сказал Schulz в интервью Space.com, из-за растущего числа объектов, выводимых на низкую околоземную орбиту. Кроме того, необходимо учитывать воздействие на атмосферу при входе космических аппаратов в атмосферу — актуальная тема, которую также изучает ЕКА.
«Сегодня нам не хватает информации по многим аспектам, когда речь идет о выброшенных материалах и последующем воздействии на атмосферу, — говорит Schulz.
По словам Schulz, возвращение спутников в атмосферу — хорошая возможность для сбора данных с помощью измерительных кампаний. Однако неконтролируемые возвращения, такие как у ERS-2, наблюдать крайне сложно, сказал он, поскольку уровень неопределенности в отношении того, где спутник на самом деле возвращается, очень высок.
«Но контролируемые возвращения предоставляют большие возможности для измерений, — заключил Schulz, — и на них следует обратить особое внимание в будущем!»
Автор оригинала статьи Leonard David
Оригинал статьи на английском языке www.space.com
