2. Засорение околоземного и космического пространства

   1. «Космический мусор»

Каждый запуск полезной нагрузки в космос сопровождается образованием на орбитах несколько десятков отделяющихся элементов и конструкций спутников и ракет-носителей. В результате аварий и взрывов на орбитах спутников и последних ступеней РН, столкновений между спутниками и их обломками, отслаивания теплозащитных покрытий, выбросов двигательных установок и т.п. околоземное пространство быстро наполняется объектами искусственного происхождения (ОИП), которые получили название «космического мусора». За годы космической эры на около­земных орбитах было зарегистрировано свыше 20 тыс. космических объектов искусственного происхождения размером более 10 см. Согласно данным Службы наблюдения за космосом США, на на­чало 1992 г. на околоземных орбитах и в межпланетном простран­стве общее число ОИП, за которыми ведутся наблюдения, со­ставляют более 7200. Из них только 5% являются функциони­рующими ИСЗ, 23% - исчерпавшие свой ресурс ИСЗ, 10% - отработавшие ступени РН. Остальные 62% - фрагментарные ос­танки ракетно-космических систем. В числе 7200 объектов 58 спутников (действующих и отказавших) имеют на борту в энергетических и двигательных установках радиоактивные материалы общей массой более тонны.

Космический мусор не ограничивается только зарегистриро­ванными объектами. Экстраполяция с помощью имеющихся ма­тематических моделей показывает, что число фрагментов разме­ром до 40 мм составляет свыше 18 тыс. Кроме того, накопилось 50...70 тыс. частиц размером 1...2 см. Количество еще более мел­ких частиц оценивается десятками миллионов.

Основная опасность космического мусора связана с космиче­скими скоростями столкновения орбитальных фрагментов с КА. Например, летящая в космосе частица диаметром 0,5 мм может пробить космический скафандр, даже если он изготовлен из мно­гослойного материала. Наиболее высокая концентрация фрагмен­тов наблюдается в диапазоне высот от 300 до 1600 км, где вероят­ность столкновения КА с мелким осколком стала приближаться к вероятности столкновения с метеоритом тех же размеров. При достигнутом росте засорения космоса вероятность столкновения станции типа «Мир» с опасным осколком размером 10 мм и более прогнозировался в 2000 г. как один раз в 17 лет, а в 2010 и 2020 гг. уже как один раз в 7 лет и в 2 года соответственно. Согласно оценкам, за 17 лет (с 1978 по 1995 г.) вероятность столкновения увеличилась более, чем вдвое.

Одним из способов предотвращения столкновений с фраг­ментами «мусора» (размером более 40 мм) является постоянное слежение за ним с помощью радиолокационных и оптических средств и раннего предупреждения опасности.

Существует естественный фактор, который способствует ре­шению со временем проблемы космического мусора, своего рода защитная реакция околоземного космоса: если выбросы мусора прекратятся, то рано или поздно произойдет «самоочищение» космоса под воздействием возмущений различной природы - со­противления атмосферы и светового давления.

Известны физические и математические модели самоочище­ния космоса, разработана программа возможных мероприятий по очистке космоса от мусора. Тем не менее в настоящее время единственным остается путь самоочищения космоса от мусора.