На орбите заканчивается место: ученые боятся, что скоро спутники столкнутся и запрут человечество на Земле

На орбите заканчивается место: ученые боятся, что скоро спутники столкнутся и запрут человечество на Земле. Фото: Shutterstock AI/Shutterstock/Fotodom

На околоземной орбите заканчивается место: уже сейчас там трафик едва ли не как в мегаполисе в час пик, и ситуация стремительно ухудшается. Конец космической эре может положить мощная магнитная буря: земляне просто-напросто лишатся всего, что они когда-либо запустили. Землю окружит кольцом из обломков, которые разрушат все, что мы попытаемся вывести в космос. Таковы выводы нашумевшего исследования Сары Тиле (с соавторами) из Университета Британской Колумбии. С помощью руководителя Центра коллективного пользования «Международной сети телескопов для научных и прикладных задач» Института прикладной математики им. Келдыша РАН Виктора Воропаева KP.RU попытался оценить, насколько это правда.

КАК СНЕЖНЫЙ КОМ: ВОКРУГ ЗЕМЛИ КРУТЯТСЯ ТЫСЯЧИ СПУТНИКОВ

Статья (она ждет публикации в одном из рецензируемых журналов) называется необычно живо для научного исследования: «Карточный домик на орбите». Возможно, у вас это словосочетание ассоциируется с известным сериалом, но изначально выражение означает «хрупкое равновесие». Именно такая ситуация сложилась на орбите, по мнению авторов.

Что происходит. Космическая эра началась с запуском советского Спутника-1 в 1957 году, но десятилетия число рукотворных тел на орбите росло очень медленно и даже падало. Так, в 1970 году ночное небо бороздило лишь 130 действующих спутников, и ровно столько же – в 1980 (понятно, что запускали новые, но старые сходили с орбиты). Потрясающе, но даже в 2010-м мы имели лишь 121 спутник.

Макет первого в мире искусственного спутника Земли "Спутник-1"

Фото: GLOBAL LOOK PRESS.

Все изменилось с 2020 года, когда пошла мода (в первую очередь скажем «спасибо» Илону Маску и его Старлинкам) запускать целые кавалькады, или «созвездия». Вдобавок развилась технология микро-спутников. Размером иной раз со спичечную коробку, такие спутники запускаются совместно, на одной ракете, и фейерверком выбрасываются в космос. Итак, в 2020 году на орбите было уже 1274 рукотворных небесных тела, сегодня (оценки разные) около 14 тысяч только активных, а в виде мусора (целые или разбитые на куски) – не менее 45 тысяч крупных объектов. Согласно прогнозам, поскольку мини-спутники быстро выходят из строя, через несколько лет цифра вырастет до ста тысяч.

Авторы статьи считают, что уже сейчас их слишком много, и система держится на волоске.

ОПАСНАЯ ДИСТАНЦИЯ: СТОЛКНУТЬСЯ МОГУТ ВСЕ, ДАЖЕ МКС

В исследовании приводится интересная цифра: если считать «близким» сближением встречу двух спутников на расстоянии менее километра, то такие инциденты происходят сейчас каждые 20 секунд. Вы можете убедиться в этом сами. Вскоре после захода Солнца последите за ночным небом. Вы с удивлением увидите, что спутники (движущиеся звезды) летят очень плотно, часто пересекая пути друг друга. Конечно, это оптическая иллюзия, и в реальности между аппаратами километры и километры, тем не менее, еще с десяток лет назад вы бы такого не увидели.

Чтобы столкновений не было, спутники совершают маневры. По команде с Земли или автоматически. Так, любой случайно выбранный спутник системы Старлинк должен выполнить 41 маневр в год, чтобы не столкнуться с другим объектом.

Ракета Falcon 9 с миссией Starlink 10-34 стартует на Космической базе во Флориде. Эта миссия добавила еще 27 спутников к группировке, насчитывающей более 7000 спутников, находящихся в настоящее время на низкой околоземной орбите.

Фото: GLOBAL LOOK PRESS.

Авторы исследования проделали интересные расчеты. Что, если не управлять спутниками вообще, не задавать им маневра? В недавнем 2018 году прошел бы 121 день, прежде чем случилось первое столкновение. Сегодня – лишь 2,8 дня.

Еще хуже, что, если оставить всю группировку как есть всего лишь на сутки, с высокой (30%) вероятностью начнется череда взаимных столкновений, которая приведет к страшному синдрому Кесслера.

Этим термином (назван по имени сотрудника НАСА Дональда Кесслера, описавшего феномен в 1978 году) обозначают крайне неприятное явление, при котором два спутника порождают рой обломков, в который тут же попадают другие, а дальше – как кости домино, вовлекаются остальные. Эту лавину не остановить, и за считанные часы орбита окажется усеянной роем обломков. Ни одного «живого» объекта. Включая МКС? А что, МКС из какого-то другого материала сделана? Махина заметная, «отличная цель», увы.

Эту лавину не остановить, и за считанные часы орбита окажется усеянной роем обломков. Фото: Dotted Yeti/Shutterstock/Fotodom

Случившись раз, синдром Кесслера сделает орбиту необитаемой на десятилетия, а то и на столетия (если не придумать, как ее очистить от мусора). Сценарий, который ни в коем случае нельзя допускать.

Так вот, самое важное, о чем говорится в статье: синдром Кесслера может прямо «завтра» запустить мощная солнечная вспышка. Которая и положит конец космонавтике.

ПРИЧЕМ ТУТ СОЛНЦЕ И МАГНИТНЫЕ БУРИ

Во время магнитных бурь у некоторых людей болит голова, но настоящая головная боль наступает у операторов космических центров. Ведь спутники, в отличие от нас, оказываются под прямым ударом прилетевшей с Солнца плазмы.

Возникает два эффекта. Во-первых, атмосфера Земли как бы разогревается и «распухает», поднимается вверх. В результате спутник начинает испытывать повышенное торможение атомами воздуха. Его орбита меняется. Что уже опасно.

- На подсолнечной стороне ионосферы возникает газовый «горб», - образно поясняет Виктор Воропаев.

Спутники, в отличие от нас, оказываются под прямым ударом прилетевшей с Солнца плазмы. Фото: Artsiom P/Shutterstock/Fotodom

Во-вторых, бури нарушают связь.

В итоге гипотетический сценарий (потеря управления спутниками) превращается в реальный. Итак, вообразим, что очень мощная солнечная вспышка полностью прерывает связь. Атмосфера разогревается, орбиты искажаются. Начинаются массовые столкновения, но люди не только не могут их предотвратить, они даже не знают, что именно происходит на орбите.

Через несколько дней геомагнитная активность стихает, налаживается связь, но эфир молчит. Там, наверху не осталось никого, кто бы мог ответить. Люди понимают: стартовать сейчас, спасать кого-то тем более бессмысленно. Ракету сразу разнесет рой обломков.

Человечество оказывается заперто на Земле, как до 1957 года.

ТАК ЛИ ВСЕ СТРАШНО

Насколько это вероятный сценарий, а насколько – страшилка, задуманная, например, ради выделения финансирования на очередной проект «очистки космоса от мусора» (таких проектов предлагалось много, но пока ни один не похож на что-то перспективное)?

С одной стороны, синдром Кесслера, возникший во время экстремально мощной магнитной бури – едва ли не худшее, что можно вообразить, говорит Виктор Воропаев, «в этом случае остается только молиться».

С другой, кое-что настораживает. Авторы работы придумали некий алгоритм (метрику), и получили вот такие, жуткие, результаты. Но не факт, что метрика отвечает реальности. Возьми другую, и итог будет другим. Российские эксперты уже не менее пяти лет тоже делают расчеты по ситуации с орбитальным трафиком, но даже близко не получали таких выводов.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Чего ждать Земле от «газовой атаки» со стороны межзвездного пришельца 3I/ATLAS

Обжигающая близость: 3 января россияне увидят самое большое Солнце в году

Спутник в тебе и во мне: мы буквально дышим космическим мусором

СЛУШАЙТЕ ТАКЖЕ

В США пытаются сделать генетически модифицированного ребёнка