Ошибки мировой космонавтики
На американской станции «Скайлэб» имелся специальный прибор в виде ловушки для регистрации микрометеоритов. Однако в процессе одного из выходов в открытый космос астронавты Джеральд Карр и Эдвард Гибсон его не обнаружили. Вряд ли космическая пыль сбила датчик. Скорее всего, во время предыдущего выхода астронавты задели этот прибор, например, шлангом от скафандра и сбили его с платформы. В итоге датчик сам стал космическим мусором.
В момент написания книги на орбите разворачивалась еще одна история. Под новый 2023 год космонавты Сергей Прокопьев, Дмитрий Петелин и астронавт НАСА Франсиско Рубио наблюдали снежный фонтан, который вырывался из космического корабля «Союз МС-22», доставившего их на Международную космическую станцию.
Выяснилось, что была пробита система охлаждения. Она представляет собой радиатор, наполненный теплопроводной жидкостью, которая сначала циркулирует внутри корабля, забирая (или подводя) тепло, а потом циркулирует снаружи, отдавая энергию за счет излучения (или получая ее от Солнца). И вот теплопроводящая жидкость через небольшое отверстие улетела в космос. При последующем наблюдении за отверстием ученые определили, что его проделал крупный метеороид.
Фонтан из пробитого отверстия в корабле «Союз МС-22». NASA
Через полтора месяца грузовой корабль «Прогресс-МС» получил аналогичное повреждение. Вероятность попадания астероидов в одно и то же место в двух разных кораблях крайне мала. Это породило мысли о систематической технической ошибке в конструкции.
Рукотворные объекты в виде космического мусора создали много трудностей и проблем. Одним из самых «грязных» в этом смысле был американский проект «Вестфорд». В его рамках предполагалось выпустить в космос 480 миллионов медных иголок. Идея заключалась в эффекте отражения радиоволн. Если окутать планету медью, то такая оболочка станет своего рода зеркалом, отражающим информацию во все стороны всем на планете. Радиовышки для телевизионной и сотовой связи делают высокими, чтобы Земля меньше мешала распространению сигнала. С отражением можно было добиться увеличения покрытия, причем чем выше была бы оболочка, тем большего покрытия можно было бы ожидать.
Первая попытка «намусорить» не удалась. На высоту в 3500 км был выпущен утыканный иголками нафталиновый шарик. По мере сублимации нафталина иголки должны были освобождаться и разлетаться по орбите. Однако нафталин неравномерно прогревался Солнцем на своей орбите и не расплавился до конца. Несколько сгустков иголок все еще летают вокруг Земли. Вполне возможно, что при изменении активности Солнца или гравитационного влияния других тел на орбиту сгустков иголки все-таки высвободятся.
Вторая попытка была успешнее. Количество нафталина уменьшили, а число иголок увеличили. Это позволило шарику сильнее нагреваться от Солнца. В итоге около 190 миллионов иголок окутали кольцом планету. В этом случае нафталин тоже расплавился не полностью, и потому высвободился не весь заряд. В итоге вокруг Земли образовалось своего рода кольцо из иголок. На Земле осуществили сеанс дальней связи, но уже через несколько дней пояс рассеялся за счет солнечного ветра и давления света. Иголочки оказались на слишком большом расстоянии друг от друга и уже плохо справлялись со своей задачей отражения. Зато они стали очень мешать астрономам, особенно тем, которые занимались изучением Вселенной в радиодиапазоне. К тому же появился риск повреждения этими частицами космических аппаратов.
В международном сообществе возникли волнения и протесты против этой программы. Представители США успокаивали ученых и инженеров тем, что орбита иголок такова, что запуску пилотируемых космических кораблей они помешать не могут. Со временем колечко должно было рассеяться под действием солнечного ветра, а большая часть иголок – упасть в район полюсов Земли. Действительно, через пять лет большая часть мусора покинула орбиту планеты, но много иголок до сих пор там. В США планировали и третий заход, но проект все-таки был закрыт.
В СССР космический мусор задумывался учеными как оружие. Правда, к этой мысли военные пришли не сразу. Сначала предполагалась устанавливать орудия на борт станций и космических аппаратов.
Так, на военную станцию программы «Алмаз», которая стала известна миру под именем «Салют-3», установили пушку. В это же время разрабатывался «Спейс шаттл». Военные оценили параметры американского челнока и решили, что он вполне может украсть с орбиты секретную военную разработку. Для защиты станции от возможных посягательств была выбрана авиационная пушка Нудельмана – Рихтера калибра 23 мм. Ее доработали для применения в условиях космоса. В итоге она выстрелила один раз при завершении своей работы.
Дальнейшие проекты с данной пушкой были отменены, и с космических аппаратов, где орудие предварительно было установлено, оно снималось. Пушки убирали за ненадобностью. Инженеры быстро сообразили, что сама скорость движения космического аппарата потенциально имеет гораздо более разрушительную силу, чем любое огнестрельное оружие. Даже если просто выпустить гвоздь с борта орбитальной станции, относительно Земли он полетит с начальной скоростью, совпадающей со скоростью станции, а это 7,91 км/с. Инженеры приступили к разработке спутников-перехватчиков и истребителей спутников, которые могли взорваться в космосе. Шрапнель внутри таких аппаратов должна была разлететься по всем орбитам, уничтожая все на своем пути. Осколки от разрушенных спутников тоже становились бы шрапнелью и в свою очередь множили бы космический мусор. Военные понимали, что после этого долгие годы в космос летать будет нельзя; в этом и заключалась их цель.
Прототипами истребителей спутников были маневрирующие спутники «Полет-1». Новую технологию нужно было испытать. Сначала инженеры отрабатывали только маневры на орбите и осуществляли перехват спутников-мишеней, а затем было несколько экспериментов со взрывом, но без шрапнели. Например, спутник-перехватчик «Космос-252» уничтожил спутник-мишень «Космос-248». Оказалось, что и сам взрыв несет опасность. Образовались осколки спутников, которые непредсказуемо вращались. За ними до сих пор ведется наблюдение.
В США тоже было много проектов, которые предусматривали уничтожение вражеских спутников. Правда, все они представляли собой не спутники-перехватчики, а ракеты, которые должны были подлететь к космическому аппарату и взорваться вблизи него. Так, в качестве испытания, ракетой противоспутниковой системы ASM-135 была сбита солнечная обсерватория Solwind. После перехвата и уничтожения от научного орбитального инструмента осталось более 1200 опасных обломков. Но больше всего сокрушались не сотрудники, отслеживающие космический мусор, а астроном Дэвид Раст. Почему же? Ведь подобных испытаний США провели уже несколько, так что к образованию космического мусора астрономы привыкли, хотя на тот момент это был рекорд по числу фрагментов. Проблема в том, что Solwind еще частично работал, и исследования Дэвида Раста могли продолжаться еще несколько лет. Военные выбрали для испытания пусть не в полную силу, но работающий аппарат, а могли бы уничтожить какой-нибудь уже отслуживший свое спутник.
Другой проект Aegis разрабатывался не для уничтожения целей на орбите, а для противоракетной обороны. Ракеты RIM-161 Standard Missile 3 устанавливались на боевых кораблях ВМФ США. Они несли боевое дежурство с 2002 года. Поначалу в ход их пускали только в процессе испытаний. Однако в феврале 2008 года произошел инцидент на орбите. Секретный американский спутник USA-193 сразу после выведения вышел из строя. Через несколько месяцев президент Джордж Буш-младший отдал приказ на уничтожение аппарата. Операции дали имя Burnt Frost, а уничтожение должно было производиться как раз при помощи RIM-161 Standard Missile 3. Официальной причиной подрыва аппарата на орбите заявлялось наличие на борту большого количества ядовитого топлива. Инженеры боялись, что в месте падения спутника из-за высокой концентрации отравляющего вещества кто-то может пострадать. Если же аппарат разрушить на орбите, то топливо рассеется, и это не приведет к серьезным последствиям. Некоторые страны в этой версии усомнились. Вероятность заражения местности после падения обломков спутника была крайне мала. Аппараты с этим видом топлива уже запускались ранее, и никто никогда их намеренно не сбивал. Другое дело секретность. США не предоставили информацию ни о целях, ни о составе оборудования спутника. Обломки могли упасть на территории другой страны, и секретные технологии попали бы «не в те руки». Необходимость в разрушении спутника была поставлена под сомнение. Тем не менее ракета RIM-161 Standard Missile 3 во время первого боевого вылета сбила USA-163 и создала более 200 новых проблем, а именно объектов космического мусора.
