Захламление космоса требует создания новой науки – астроэкологии

Опубликовано: 11 Января 2019 Автор: Подготовил Андрей ДУДНИК | Астана
просмотров 1359

В 1957 году Советский Союз запустил первый искусственный спутник и с тех пор человечество настолько изгадило околоземное пространство, что сегодня с Земли можно наблюдать на орбите как минимум 17 тысяч видимых объектов из которых лишь 6% – это используемые человеком космические тела, а остальное – мусор. Как сообщает Технологическое обозрение MIT со ссылкой на доклад Елены Никогосян из Бюраканской астрофизической обсерватории в Армении, пришло время подумать о создании научной дисциплины об экологии околоземного космического пространства, и изучения последствий человеческой деятельности для космоса и внеземных планетарных систем.

Авторы обозрения пишут, что человечество вот уже 50 лет разрушает орбитальную среду нашей планеты. Примерно на один миллион километров вверх от поверхности Земли космос уже усеян мусором, количество единиц которого во много раз больше видимых 17 тысяч – там еще множество микроскопических кусков летательных аппаратов, взлетных ступеней и прочих отходов, которые, ко всему прочему, нередко радиоактивны или же заражены ракетным топливом.

Наибольший одноразовый выброс космического мусора произошел 11 января 2007 года, когда Китай уничтожил метеорологический спутник с помощью кинетической машины, запущенной с Земли. В результате удара образовалось облако из более чем 150 тысяч частиц, которые распространились вокруг Земли на высоте 850 километров, и множество осколков того удара так и остались в космосе.

huang-frank-space-debris-1.jpg

Сама атмосфера нашей планеты неоднородна и резко меняется по своему характеру по мере удаления от поверхности. Около 90% массы атмосферы сосредоточены в зоне от нуля до 12 километров вверх, до тропосферы. Атмосферная плотность в этой приземной зоне также самая высокая – 1 019 частиц на кубический сантиметр.

Эта плотность резко падает по мере удаления от поверхности планеты. В ионосфере, которая простирается от 30 до 1 000 километров ввысь, плотность воздуха падает с 1 013 частиц на кубический сантиметр на высоте в 100 километров до показателя в 109 частиц на высоте в 300 километров.

В девственной, нетронутой человеком среде околоземного космического пространства преобладает энергия Солнца. Атмосфера Земли поглощает эту энергию, особенно на длинах волн, соответствующих присутствию таких молекул, как вода, углекислый газ и кислород. По факту, озон поглощает практически все излучение с длиной волны от 200 до 320 нанометров – это так называемое ультрафиолетовое излучение.

загружено.jpg

Даже при низких плотностях микроскопические естественные частицы играют важную защитную роль. Наша планета постоянно бомбардируется космической пылью и камнями, которые замедляются при входе в ионосферу, после чего, как правило, сгорают. Околоземное пространство – это живая активная среда, в которой происходит множество разнообразных, сложных и во многом еще не совсем изученных процессов. И люди, замусоривая околоземную орбиту, начинают оказывать негативное влияние на все это.

Значительные реальные риски несет так называемое «событие Кесслера». Идея в том, что одна частица мусора может ударить другую, создавая больше обломков, которые продолжат процесс разрушения в цепной реакции, и в целом такое событие может сделать околоземное пространство совершенно непригодным для спутников и космических полетов.

Такое событие вошло в сюжет фильма «Гравитация». Но это ни в коем случае не выдумка – риск реален. Действительно, событие Кесслера становится все более вероятным по мере увеличения плотности космического мусора.

byurakan.jpg

Естественная система самоочистки околоземного пространства работает только лишь на относительно чистых от мусора низкоорбитальных высотах, ниже 400 км: более высокая плотность частиц в этой зоне замедляет все, что появляется на орбите, заставляя выпадать на Землю.

Более низкая плотность частиц на больших высотах означает, что процесс промывки там идет намного медленнее. К примеру, высотные ядерные испытания, проводившиеся в верхних слоях атмосферы в 1960-х годах рассеяли в ионосфере радиоактивный материал, очистка от которого заняла десятилетия.

Также в верхних слоях атмосферы содержатся неизрасходованное ракетное топливо и выхлопные газы, хотя их объемы невелики в сравнении постоянно выбрасываемыми парниковыми газами. Все это вымывается относительно быстро, но это на Земле, а что будет на другой планете, к примеру, на Луне?

Уникальной экологической среде Луны может быть легко нанесен непоправимый урон. У естественного спутника Земли есть тончайшая собственная атмосфера, создаваемая солнечным ветром, ударяющим в лунную поверхность и обеспечивающим там процессы испарения. Содержание этой атмосферы плохо изучено, но считается, что в общей сложности это около 100 тонн газа.

whyspacedebr.jpg

При каждой посадке «Аполлонов» в лунную атмосферу впрыскивалось около 20 тонн выхлопных газов, и там нет механизмов естественной очистки, в связи с чем влияние посадок человеческих космических аппаратов на лунную атмосферу неизвестно. Но интерес к Луне растет день ото дня, и нетрудно представить, как ее первозданная атмосфера будет заменена густым смогом выхлопных ракетных газов.

Одним из последних аспектов околоземного космического пространства является электромагнитная среда. Человечество загрязняет космос электромагнитными волнами с беспрецедентной скоростью. А спутники отправляют их обратно. Такая деятельность наполняет окружающую среду шумом, который забивает естественные сигналы на этих частотах. Таким образом, человеческая деятельность затрудняет понимание того, что там происходит.

По словам Никогосян, «технические достижения нашей цивилизации сопровождаются определенными негативными последствиями». Ученая считает, что первым шагом в смягчении таких последствий является их понимание и каталогизация. И для этого крайне необходима новая научная дисциплина.

Пусть это будет «экология околоземного космического пространства» или «астроэкология», название не меняет сути. Человечество должно начать разбираться в последствиях своей хозяйственной и исследовательской деятельности, чтобы понять, какое влияние она оказывает на окружающий нас космический мир.

Последние новости Казахстана и мира читайте на нашем Telegram-канале