По данным ВВС США, на Землю ежегодно падает до 150 объектов, входящих в каталог околоземного космического мусора
Несмотря на то, что некоторые аспекты последствий техногенной засоренности ОКП начали проявляться уже на довольно ранних этапах освоения космоса, у широких кругов общества, включая ученых, осознание этой опасности возникло с большим опозданием.
Ущерб для экологии Земли и ОКП — пространства деятельности человека. Техногенный мусор в ОКП — это принципиальное экологическое изменение околоземной среды, нарушение ее первозданной чистоты, которое неумолимо прогрессирует. Вследствие накопления мелкой фракции КМ снижается прозрачность околоземной среды, что давно уже заметили астрономы-наблюдатели, столкнувшись с создаваемыми КМ помехами астрономическим наблюдениям, особенно с длительными экспозициями [Interagency Report…, 1995; Orbital___, 1995; Report…, 1989]. Неуклонно нарастающая засоренность ОКП постепенно, но все больше и больше нарушает сложившийся за миллионы (если не за миллиарды) лет баланс свето- и теплообмена Земли с внешней средой. Это явление можно считать первым, причем зловеще устремленным в будущее, последствием техногенного засорения ОКП. Следует также помнить, что попадающие на земную поверхность при запусках КА компоненты топлива, например, гептил (горючее жидкостных ракетных двигателей), сильнейший канцероген. При неудачных запусках, процент которых довольно высок, разливы гептила бывают катастрофическими.
Вот лишь малая часть того, что свалилось из космоса на поверхность нашей многострадальной планеты за последние 40 лет
Падение КО и их обломков на Землю. Наиболее популяризированное средствами массовой информации последствие засорения ОКП, также имеющее непосредственное отношение к экологии Земли, — падение на Землю фрагментов КО после их вхождения в плотные слои атмосферы.
Российская межпланетная станция «Марс-96»
Такие события случались неоднократно и вызывали мощный международный резонанс. Достаточно вспомнить падение на Землю обломков ИСЗ «Космос-954» с радиоактивными материалами на борту в 1978 г.; американской космической лаборатории «Скайлэб» в 1979 г.; ИСЗ «Космос-1402» (с бортовым ядерным реактором) в 1983 г.; орбитального комплекса (ОК) «Салют-7» — «Космос-1686» в 1991 г.; транспортного корабля «Прогресс М-17» в 1994 г.; ИСЗ «Космос-398» в 1995 г.; китайской спускаемой капсулы FSW 1-5 и российской межпланетной станции «Марс-96» в 1996 г. Наконец, наделавшее много шума затопление огромной орбитальной станции «Мир» в марте 2001 г.
Момент взрыва шаттла «Колумбия»
Одним из последних событий этого ряда была катастрофа запущенного 16 января 2003 г. американского шаттла «Колумбия», случившаяся за 16 мин до предполагаемой посадки. Первоначально причиной гибели корабля посчитали нарушение теплозащитного покрытия носка левого крыла вследствие удара оторвавшегося при старте от топливного бака куска пенопласта. Однако, по сообщению Associated Press, НАСА в дальнейшем отказалось от этого предположения. Руководитель программы шаттлов Рон Диттмор (Ron Dittemore) официально заявил, что «члены комиссии тщательно изучили видеозапись столкновения шаттла с осколком изоляции (весом около 1,1 кг), после чего пришли к выводу, что это происшествие не могло послужить причиной катастрофы. Даже удвоив в расчетах скорость объектов во время удара, инженеры пришли к выводу, что обломок не мог нанести «Колумбии» сколько-нибудь серьезных повреждений».
Диттмор добавил, что теперь специалисты предполагают, что произошло еще какое-то событие, ставшее роковым для космического челнока».
Со своей стороны добавим, что, если бы повреждение от удара пенопласта было действительно серьезным, это проявилось бы при наборе «Колумбией» высоты, во всяком случае, датчики сигнализировали бы перегрев.
Что же это за «еще какое-то событие, ставшее роковым»? Вполне возможно, за 17 дней полета в космосе шаттл мог претерпеть столкновение с КМ.
Советский искусственный спутник Земли «Космос-954»
Одним из первых в истории космической деятельности опаснейшим прецедентом стало падение на Землю ИСЗ морской космической разведки и целеуказания «Космос-954» серии РоРСАТ с бортовым реактором, спутник был выведен на низкую орбиту 18 сентября 1977 г. бортовая энергетическая установка предназначалась для электропитания мощного радара, ориентированного на Землю. Орбита регулярно корректировалась с целью ее подъема. Когда топливо для коррекций почти закончилось, было решено отправить реактор на более высокую орбиту захоронения со временем существования 300…1000 лет.
Радиоактивное топливо в реакторе имело период полураспада 70 лет. Однако реактор отделить не удалось, и КА вместе с ним и 30 кг обогащенного урана 24 января 1978 г. вошел в плотные слои атмосферы. Радиоактивные обломки разбросало на огромной (площадью порядка 800 км2), к счастью малонаселенной, территории Канады в районе Великих озер. Радиоактивные бериллиевые контейнеры были обнаружены поисковой командой Канады. Очистка территории от радиоактивного загрязнения обошлась Канаде 14 млн. дол. В соответствии с конвенцией об ответственности 1972 г. Канада потребовала возмещения ущерба в сумме 6 млн. дол. СССР, в конце концов, заплатил три.
Американская космическая лаборатория «Скайлэб»
Вскоре после этой драматической истории внимание общественности сосредоточилось на входе в атмосферу американской «летающей лаборатории» «Скайлэб», которая прекратила существование над Австралией 11 мая 1979 г. опять-таки к счастью, область падения обломков оказалась малонаселенной.
Время и место падения и «Космоса-954», и «Скайлэб» точно предсказать не удалось.
На рис. 1-7 [Ailor, 2008] показаны достигшие поверхности Земли фрагменты сошедших с орбиты космических объектов, найденные в самых разных частях света.
Рис. 1. обнаруженные в Таиланде в 2005 г. обломки топливных баков
Рис. 2. Фрагмент 3-й ступени РН «Дельта» (60 кг, Аргентина, 2004 г.), которая вывела на орбиту американский GPS «Навстар-35». Это титановый кожух твердотопливного двигателя STAR-48B [Rocket…, 2004].
Рис. 3. Фрагмент 3-й ступени РН «Дельта» (56 кг, Саудовская Аравия, 2001 г.)
Рис. 4. 70-килограммовый главный титановый кожух твердотопливного двигателя верхней ступени РН «Дельта», найденный в 240 км от Эль-Рияда [PAM-D Debris…, 2001]
Рис. 5. Обломки 2-й ступени РН «Дельта» (окрестности Кейптауна, 2000 г.)
Рис. 6. баллон для сжатого газа РН «Зенит», найденный в штате Колорадо в марте 2011 г.
Рис. 7. Найденный в Австралии кожух твердотопливного двигателя третьей ступени РН «Дельта-2»
С учетом поверхности мирового океана и наличия множества пустынных областей на суше, такая представительная экспозиция обнаруженных обломков КО весьма наглядно говорит о том, что падение крупных фрагментов КО на Землю не такая уж редкость. В будущем частота падений и их опасность для людей только возрастет.
Расшифровку всех приведенных в статье условных сокращений смотреть здесь: «Исследование ближнего космоса: условные сокращения».