Синдром Кесслера: як людство може на століття втратити доступ до космічного простору

На сьогодні супутники і космічні станції можуть просто здійснювати маневри ухилення, якщо для них виникне загроза зіткнення з космічним сміттям. Але ми поступово наближаємося до сценарію, в якому людство буде буквально відрізане від космосу через каскад зіткнень орбітального сміття один з одним і з різними технологічними об'єктами.

«Зіткнення супутників призведе до утворення орбітальних фрагментів, кожен з яких збільшить ймовірність подальших зіткнень, що призведе до розростання поясу уламків навколо Землі».

Оскільки цей пояс з часом ставав щільнішим, Кесслер турбувався, що він стане «серйозною проблемою в наступному столітті».

Каскадне руйнування

Цей «самодостатній, самопідтримуваний каскадний процес зіткнень», як Європейське космічне агентство описує синдром Кесслера, ймовірно, прискорить темпи руйнування супутників осколковими уламками та іншими супутниками, але також збільшить і швидкість, з якою ці уламки створюються. Великі ділянки низької навколоземної орбіти, особливо дуже корисна смуга між 900 і 1,400 км, в кінцевому підсумку стане недоступним на тривалі періоди часу - можливо, на десятиліття.

Ще в 1991 році Кесслер сказав, що «зараз необхідно почати обмежувати кількість витрачених корпусів ракет та іншого навантаження на орбіті». Двадцять років потому ця заява виглядає сміховинно, враховуючи гарячкові темпи запуску ракет у космос. Більш того, спроби перешкодити цьому процесу вже можуть бути марними, оскільки швидкість, з якою створюється космічне сміття, зараз вища, ніж швидкість, з якою сміття падає назад в атмосферу Землі. Кесслер знав про це ще в 2009 році.

Фраза «синдром Кесслера» була придумана Джоном Габбардом, який відстежував основні події розпаду супутників для NORAD, і увійшла у вжиток, не маючи суворого визначення. Кесслер уточнив цей термін, заявивши, що він «призначений для опису явища, коли випадкові зіткнення між об'єктами, досить великими, щоб їх можна було каталогізувати, створювали б для космічного корабля небезпеку через невеликі уламки, які більші, ніж природне середовище метеороїдів». Він додав, що "це явище в кінцевому підсумку стане найважливішим довгостроковим джерелом сміття", якщо ми нарешті що-небудь з ним не зробимо ".

"Результати моделювання підтверджені даними з [США ВВС] випробувань, а також ряду незалежних вчених, прийшли до висновку, що поточне сміттєве середовище є" нестабільним "або перевищує критичний поріг, так що будь-яка спроба створити середовище, в якому відсутнє зростання дрібного сміття, шляхом усунення джерел його освіти, швидше за все, зазнає невдачі. Все тому, що фрагменти від майбутніх зіткнень будуть генеруватися швидше, ніж їх видалить атмосферний опір ", - писав він.

Європейське космічне агентство погоджується з цією тезою, заявляючи, що «утворені осколки зіткнення почнуть переважати» на корисних ділянках низької навколоземної орбіти, і це «буде правдою, навіть якщо прямо зараз повністю перетворити всі запуски супутників на космос».

На жаль, навіть набагато більш висока геостаціонарна орбіта, яка розташована на висоті близько 36 000 км і на якій розміщені сотні супутників, також не застрахована від синдрому Кесслера.

Надія на завтра

На щастя, у нас є способи зменшити обсяг космічного сміття. До них належать обмеження його кількості, що викликається повсякденними космічними операціями (наприклад, технічне обслуговування і ремонт супутників на орбіті) і запобігання зіткнень у космосі (наприклад, забезпечення маневреності всіх супутників і заборона випробувань протисупутникової зброї). Також вчені відзначають важливість забезпечення супутників підвищеною ударопрочністю (наприклад, через екранування) і зниження ризиків за рахунок утилізації списаних супутників (наприклад, розробка супутників, які можуть скидатися з орбіти і згорати в атмосфері). Також дуже важливо знайти нові та ефективні способи видалення космічного сміття в найближчі десятиліття - інакше людство ризикує повернутися на зорю XX століття.