Космічне сміття або орбітальне сміття — некеровані об'єкти антропогенного походження, які більше не виконують свої функції та літають навколо Землі або в меншій мірі навколо інших планет. Ці об'єкти різноманітного походження становлять загрозу космічним апаратам. Є ризик, що сміття почне подрібнюватися у геометричній прогресії внаслідок взаємних зіткнень. Станом на березень 2023 року, на навколоземній орбіті обертається понад 23 000 об'єктів, які віднесені до космічного сміття.
Походження
Існує декілька джерел утворення космічного сміття:
- «Мертві супутники». Штучні супутники, які припинили своє функціонування і з певних причин не були знищені (це не було передбачено проєктом запуску, супутник передчасно вийшов з ладу тощо).
- Останні ступені ракет. Після відділення власне корабля чи супутника від ракети-носія, деякі фрагменти ракети-носія залишаються на орбіті.
- Невеликі шматки. Незначні об'єкти — фрагменти обшивки, інструменти, що випали з рук космонавтів (астронавтів) або з космічних станцій тощо.
- Фрагменти знищених супутників. Особливо потенційно шкідливі наслідки військових навчань. Подібні тренування по знищенню своїх відпрацьованих супутників проводили: Китай, США, СРСР
Масштаби засмічення
| Держава | Кількість | Частка |
|---|---|---|
 Росія
|
4667 | 34.7 % |
 США
|
3723 | 27.7 % |
 КНР
|
3518 | 26.2 % |
 Франція
|
484 | 3.6 % |
 Японія
|
183 | 1.4 % |
 Індія
|
174 | 1.3 % |
| Інші | 688 | 5.1 % |
Станом на 2012 рік на навколоземній орбіті оберталося близько 19 000 об'єктів. Майже 90 % сміття припадає на продукцію трьох держав: Росії (СРСР), США, КНР.
За даними дослідників, на 2021 рік, навколо Землі оберталося також 130 млн. невеликих об'єктів розміром до 1 см, які перетворилися на сміття.
Вже на березень 2023 року, мережа космічного спостереження США відстежувала вже понад 23 000 шматків космічного сміття, які за розміром перевищують розмір м'яча для софтболу на орбіті Землі, в тому числі, 3000 з них – це є відпрацьовані супутники. Однак більшість уламків орбіти занадто малі, щоб їх можна було відстежити. За оцінками дослідників, на орбіті Землі також знаходиться понад 100 трильйонів не відстежуваних частинок космічного сміття. Переважна їх більшість має ширину менше 1 сантиметра, а через відсутність опору атмосфери вони досягають швидкості понад 25200 км/год – що в 10 разів швидше, аніж середня швидкість кулі на Землі
Зони космічного сміття
Виділяють дві зони ущільнення космічного сміття:
- Низько-орбітальна зона на висотах 500-1.200 км над поверхнею Землі;
- Геостаціонарна зона на висоті приблизно 38.000 км.
Небезпека вибухів
Причиною вибухів космічних апаратів можуть бути електрохімічні реакції, що протікають в акумуляторах супутників. Місце, де стався вибух, огортають цілі хмари уламків. Поступово вони обволікають всю земну кулю. Більшість з цих об'єктів знаходиться на орбітах з високим нахилом, площини яких перетинаються, тому середня відносна швидкість їх взаємного прольоту становить близько 10 км/с.
Інциденти з космічним сміттям
Інциденти в космічному просторі
У 1983 році маленька піщинка (менше 1 мм в діаметрі) залишила серйозну тріщину на ілюмінаторі багаторазового човника-шатла програми Спейс Шаттл.
У липні 1996 року на висоті близько 660 км французький супутник зіткнувся з фрагментом третього ступеня французької ж ракети Arianе.
10 лютого 2009 року, комерційний супутник Iridium американської компанії супутникового зв'язку Iridium, виведений на орбіту в 1997 році, зіткнувся з військовим російським супутником зв'язку «Космос-2251», який був запущений в 1993 році і виведений з експлуатації в 1995 році. В результаті зіткнення супутників на орбіту Землі додалося понад 2300 уламків (і це тільки тих, які можливо відстежити).
У березні 2021 року, уламок російської ракети зіткнувся з діючим китайським військовим супутником і знищив його.
У червні 2021 року невеликий шматок невідомого космічного сміття врізався в роботизовану руку МКС, пошкодивши, але не знищивши її
Інциденти на поверхні Землі
Космічне сміття часто падає на Землю. Щороку в атмосферу входить у середньому від 200 до 400 шматочків космічного сміття, яке наука здатна відстежити. Більшість із них досить малі, щоб повністю згоріти в атмосфері. Однак відомо багато випадків, коли великі об'єкти досягали поверхні.
Так, у серпні 2022 року обгорілий шматок космічного корабля SpaceX Dragon приземлився в Австралії на овечій фермі. В листопаді 2022 року величезний шмат китайської ракети впав у Китаї. Уламки ще однієї китайської ракети виявили в Індонезії та Малайзії. Раніше, в травні 2021 року подібні уламки впали на Мальдівах.
Інші джерела засмічування
Незначні об'єкти — фрагменти обшивки, інструменти, що випали з рук космонавтів (астронавтів) або з космічних станцій та перетворилися в космічне сміття можуть нести певну загрозу об'єктам на орбіті Землі. В більшості випадків, такі події є результатом ненавмисних та непередбачуваних обставин, але ж, як не дивно, вони бувають і цілком навмисними.
Так, у 1965 році астронавт NASA Ед Вайт ненавмисно втратив запасну рукавичку при виході з космічного корабля «Gemini-4». За подібних причин, в 2008 році, під час виходу у відкритий космос, астронавтка Гайдемарі Стефанишин-Пайпер втратила сумку з інструментами, вага якої складала близько 13 кг (30 фунтів), в 2017 році астронавти Пеґґі Вітсон і Роберт Кімбро також втратили сумку під час виходу у відкритий космос, а в 2018 році інструмент було втрачено під час встановлення обладнання на зовнішній платформі японського модуля «Kibo»
Проте, російські космонавти Сєргєй Прокоп’єв і Дмітій Пєтєлін, які прибули на МКС 21 вересня 2022 року на ракеті-носії «Союз-2.1а», навмисно смітили у космосі. Так, під час чергового виходу у відкритий космос, вони навмисно викинули чималий оберемок обладнання у космічний простір. Про це стало відомо з прямої трансляції семигодинного виходу у відкритий космос для переміщення повітряного шлюзу з однієї частини МКС в іншу. «Просто красиво літає», — прокоментував свій вчинок один з космонавтів.
Шляхи вирішення проблеми
Кількість сміття за межами Землі стала настільки великою, що уже може завадити космічним місіям. Також, якщо не почнеться процес «прибирання», існує імовірність того, що в процесі накопичення сміття почне падати на Землю, а це уже становить небезпеку. Саме тому британські вчені з державного дослідницького університету Суррея у м. Гілфорді (графство Суррей, Англія) запропонували технологію для спалення сміття в атмосфері. Сміттєзбиральний апарат RemoveDebris оснастили гарпуном, сіткою та вітрилом для того, щоб збирати сміття різного розміру і, по закінченню місії, також утилізувати апарат в шарах атмосфери. Раніше подібні засоби не використовувались в космосі, тож апарат проходить тест на ефективність роботи в умовах невагомості. На початку 2018 року апарат був відправлений на МКС, де астронавти готували його до початку робіт.
Див. також
Посилання
- Забруднення космосу // Словник-довідник з екології : навч.-метод. посіб. / уклад. О. Г. Лановенко, О. О. Остапішина. — Херсон : ПП Вишемирський В. С., 2013. — С. 88.
-
Тематичні сайти
Словники та енциклопедії Довідкові видання Нормативний контроль
