Анимация с Artemis II наглядно показала, сколько мусора летает на низкой околоземной орбите

Мы часто слышим о количестве объектов, вращающихся вокруг нашей планеты, но крайне редко можем увидеть эту ситуацию собственными глазами. NASA опубликовало неплохую визуализацию пару лет назад, однако недавняя миссия Artemis II дала неожиданную возможность лично оценить, насколько переполненной становится низкая околоземная орбита.

Помимо потрясающих фотографий Луны, миссия Artemis II захватила огромное количество снимков Земли. На этих изображениях видны многочисленные маленькие точки света вблизи планеты.

На первый взгляд их легко принять за звёзды, особенно на отдельном статичном кадре, но пользователи сабреддита Artemis с восторгом обнаружили, что некоторые из этих точек – спутники на низкой околоземной орбите. Благо снимков, сделанных в быстрой последовательности, оказалось достаточно, чтобы собрать из них анимацию.

Особенно впечатляющий пример такой анимации опубликовал Шон Доран в Bluesky. На ней отчётливо видно множество крошечных объектов на орбите вокруг Земли – их поверхности поблёскивают, отражая солнечный свет.

Что именно представляют собой эти объекты, точно неизвестно, но сам факт того, что столько точек видно всего за пару секунд составной съёмки, наглядно демонстрирует масштаб засорения орбиты рукотворным материалом. Цифры варьируются в зависимости от источника.

На момент публикации каталог спутников CelesTrak насчитывал 15 731 активный спутник, 2 915 мёртвых, 2 269 ракетных корпусов, 12 518 фрагментов мусора и 51 неопознанный объект – всего 33 484 единицы на орбите.

Аналогичный каталог Kayhan SATCAT указывал 36 899 объектов, а оценка Космических сил США ещё выше – 50 600. Большинство из них находится на низкой околоземной орбите (НОО), то есть на высоте менее 2 000 км от поверхности.

И количество продолжает расти. Согласно визуализации Our World in Data, основанной на данных Космических сил США и не учитывающей мусор, число объектов на низкой околоземной орбите почти утроилось с начала десятилетия – с 6 068 в 2020 году до 16 084 сегодня.

По любым метрикам там наверху уже очень много хлама, и каждый день его становится больше. Это серьёзная проблема. При каждом запуске ракеты необходимо рассчитывать окно, гарантирующее отсутствие риска столкновения с фрагментом мусора, не говоря уже о спутнике.

На высотах НОО объекты движутся со скоростью около 7,8 км/с, или примерно 28 000 км/ч, что делает даже крошечные обломки невероятно опасными. Подобный фрагмент может нанести серьёзный ущерб при запуске, а любое значительное столкновение будет катастрофическим.

Aerospace.org приводит откровенно пугающее описание того, как выглядит столкновение на орбите:

Гиперскоростное столкновение на орбитальной скорости не похоже на столкновения, к которым мы привыкли. Объекты движутся настолько быстро, что проходят сквозь друг друга быстрее, чем ударные волны успевают распространиться… [и результат] больше напоминает взрыв каждого объекта, как если бы они прошли друг сквозь друга и взорвались с другой стороны.

Тот же материал содержит наглядную таблицу кинетической энергии удара различных объектов.

Диапазон впечатляет – от частицы размером с маковое зёрнышко (0,0003 кг в тротиловом эквиваленте, сопоставимо с брошенным бейсбольным мячом) до объекта размером с футбольное поле (до 10¹³ кг тротилового эквивалента, что скромно названо "очень большой бомбой", хотя речь идёт об эквиваленте 200 "Царь-бомб").