Космический мусор


Космический мусор (также известный как космический мусор , космическое загрязнение , [1] космический мусор , космический мусор , космический мусор или космический мусор [2] ) — это вымершие искусственные объекты в космосе — в основном на околоземной орбите — которые больше не служат полезная функция. К ним относятся заброшенные космические корабли.— нефункционирующие космические аппараты и заброшенные ступени ракет-носителей — обломки, связанные с миссией, и особенно многочисленные на околоземной орбите, обломки осколков от разрушения заброшенных корпусов ракет и космических аппаратов. Помимо оставленных на орбите заброшенных рукотворных объектов, к другим примерам космического мусора относятся фрагменты от их распада, эрозии и столкновений или даже пятна краски, затвердевшие жидкости, выброшенные из космических кораблей, и несгоревшие частицы твердотопливных ракетных двигателей. Космический мусор представляет опасность для космического корабля. [3]

Космический мусор, как правило, представляет собой негативный внешний эффект — он создает внешние издержки для других в результате первоначальных действий по запуску или использованию космического корабля на околоземной орбите — издержки, которые обычно не учитываются и полностью не учитываются в затратах [4] . [5] пусковой установкой или владельцем полезной нагрузки. [6] [1] [7]

Несколько космических кораблей, как с экипажем, так и без экипажа, были повреждены или уничтожены космическим мусором. Некоторые участники космической отрасли проводят измерения, смягчение последствий и потенциальное удаление мусора . [8]

По состоянию на ноябрь 2022 года Сеть космического наблюдения США сообщила о 25 857 искусственных объектах на орбите над Землей [9] , включая 5 465 действующих спутников. [10] Однако это только те объекты, которые достаточно велики, чтобы их можно было отслеживать, и находятся на орбите, которая делает возможным отслеживание. Обломки спутников, которые находятся на орбите Молнии, такие как серия Космос Оно, могут находиться слишком высоко над северным полушарием, чтобы их можно было отследить. [11] По состоянию на январь 2019 года более 128 миллионов фрагментов мусора размером менее 1 см (0,4 дюйма), около 900 000 фрагментов мусора размером 1–10 см и около 34 000 фрагментов размером более 10 см (3,9 дюйма) оценивались как находиться на орбите вокруг Земли. [8]Когда мельчайшие объекты искусственного космического мусора (крапинки краски, твердые частицы выхлопных газов ракет и т. д.) группируются с микрометеороидами , космические агентства иногда называют их вместе MMOD (Micrometeoroid and Orbital Debris). Столкновения с обломками стали опасны для космических кораблей; мельчайшие объекты наносят ущерб, подобный пескоструйной очистке , особенно солнечным панелям и оптике, такой как телескопы или устройства слежения за звездами , которые не могут быть легко защищены баллистическим щитом . [12]

На высоте менее 2000 км (1200 миль) над Землей обломки плотнее метеороидов ; большинство из них — это пыль от твердотопливных ракетных двигателей, обломки поверхностной эрозии, такие как чешуйки краски, и замерзший хладагент от советских спутников с ядерными двигателями . [13] [14] [15] Для сравнения: орбита Международной космической станции находится в диапазоне 300–400 километров (190–250 миль), в то время как два последних события с крупным мусором — китайское испытание противоспутникового оружия в 2007 году и запуск спутника в 2009 году. столкновение - произошло на высоте от 800 до 900 километров (от 500 до 560 миль). [16] МКС имеет защиту Уиппла.сопротивляться урону от малых MMOD; однако известных обломков с вероятностью столкновения более 1/10 000 можно избежать, маневрируя станцией.

Космический мусор начал накапливаться на околоземной орбите сразу же с первым запуском искусственного спутника Спутник-1 на орбиту в октябре 1957 года. Но и до этого люди могли производить выбросы, которые становились космическим мусором, как в испытании Pascal B в августе 1957 года . [17] [18] Возвращаясь еще раньше, на орбите происходили естественные выбросы с Земли.


Земля из космоса, окруженная маленькими белыми точками
Сгенерированное компьютером изображение, показывающее расположение, но не относительные размеры космического мусора, которое можно увидеть с высокой околоземной орбиты . Двумя основными полями мусора являются кольцо объектов на геостационарной околоземной орбите (ГСО) и облако объектов на низкой околоземной орбите (НОО).
Диаграмма Габбарда почти 300 обломков после распада пятимесячной третьей ступени китайской ракеты-носителя Long March 4 11 марта 2000 г.
Камеры Бейкера-Нанна широко использовались для изучения космического мусора.
Объекты на околоземной орбите, включая осколки. Ноябрь 2020 г. НАСА: ОДПО
В спутник попал космический мусор, анимация ЕКА
Ожидается, что Vanguard 1 останется на орбите в течение 240 лет. [64] [65]
Дрейфующее тепловое одеяло , сфотографированное в 1998 году во время STS-88 .
Отработавшая верхняя ступень ракеты Delta II , сфотографированная спутником XSS 10
Орбита 2020 СО
Известные орбитальные плоскости обломков Fengyun -1C через месяц после разрушения метеорологического спутника китайской противоспутниковой системой.
Микрометеороид оставил эту воронку на поверхности лобового окна космического корабля "Челленджер " на STS-7 .
Нижнее правое крыло космического корабля "Дискавери " и плиты системы тепловой защиты, сфотографированные на STS-114 во время маневра R-Bar, когда астронавты осматривают TPS на наличие повреждений во время подъема.
Спейс шаттл Endeavour сильно повлиял на его радиатор во время STS-118 . Входное отверстие составляет около 5,5 мм (0,22 дюйма), а выходное отверстие в два раза больше.
Воздействие обломков на солнечные панели «Мира » ухудшило их работу. Повреждение наиболее заметно на панели справа, обращенной к камере с высокой степенью контрастности. Серьезные повреждения меньшей панели внизу вызваны столкновением с космическим кораблем «Прогресс».
Официальные лица Саудовской Аравии осматривают разбившийся модуль PAM-D в январе 2001 года.
Центр длительной экспозиции (LDEF) является важным источником информации о мелком космическом мусоре.
Пространственная плотность космического мусора на НОО по высоте, согласно отчету НАСА для Управления ООН по вопросам космического пространства за 2011 г. [163]
Пространственная плотность космического мусора по высоте по данным ESA MASTER-2001, без мусора от китайского ASAT и событий столкновения 2009 г.
Кусок теплового одеяла, которое могло быть получено со ступени спуска «Настойчивости » .
Корпус Настойчивости стоит вертикально на поверхности кратера Джезеро.