¿Son los desechos espaciales tan peligrosos? ¿Por dónde empezar a limpiar las órbitas? ¿Qué problemas legales deben resolverse para esto? ¿Qué proyectos se ofrecen? El corresponsal de "RG" habla de esto con Vladimir Agapov, investigador principal del Instituto de Matemáticas Aplicadas que lleva el nombre de V. I. M. V. Keldysh, que es la organización principal de la Academia de Ciencias de Rusia sobre el problema de los desechos espaciales.
Entonces, las principales potencias espaciales, a partir de las palabras sobre el peligro de la contaminación espacial, finalmente decidieron ponerse manos a la obra. Los pioneros serán los japoneses, que probarán este sistema de limpieza en febrero. ¿Pero es realmente tan relevante? Después de todo, pasan los años, se habla mucho sobre el peligro de la basura, pero en general no se han producido accidentes graves a causa de ella. ¿Quizás dejarlo volar, y no necesitar gastar mucho dinero?
Vladimir Agapov: Primero averigüemos de qué estamos hablando. ¿Qué son los desechos espaciales? Según los expertos, más de 650 mil objetos diferentes de más de un centímetro de tamaño giran alrededor de la Tierra. De estos, actualmente solo se rastrean los grandes, más de 10 centímetros, de los cuales hay unos 22 mil. Los otros cientos de miles son de incógnito, "Sr. X". Pero hay incluso más pequeños, alrededor de un milímetro, su número se estima en unos 3,5 millones de objetos.
Lo más desagradable es que esta armada crece constantemente. No solo porque cada vez se envían más vehículos al espacio, que, al final, también se convierten en basura. El problema es que la "suciedad" en sí misma no es pasiva. Después de todo, los fragmentos que vuelan a gran velocidad chocan entre sí, se destruyen, dando lugar a cientos y miles de nuevos objetos durante muchos años. No es una coincidencia que la ISS y otras naves espaciales estén siendo retiradas del curso de una probable colisión con el lodo espacial con una frecuencia cada vez mayor.
Pero cuando hablan de evitar colisiones, solo estamos hablando de fragmentos suficientemente grandes que son constantemente rastreados por localizadores y telescopios especiales. Pero hay muchos más pequeños placeres en órbita, que nadie puede rastrear, pero que también es extremadamente peligroso. Se sabe que después del aterrizaje, se revelaron microfisuras de dimensiones tan críticas en las ventanas delanteras de varias naves espaciales que casi podría ocurrir una despresurización completa de la nave espacial. Al darse cuenta de todos estos problemas, las potencias espaciales han intensificado drásticamente su trabajo en la lucha contra los desechos espaciales. Aquí no se debe perder el tiempo, no se debe llevar la situación al borde, cuando el problema está demasiado maduro y será demasiado tarde.
Pero los japoneses ya están preparados para ser los primeros en empezar a limpiar …
Vladimir Agapov: Esto no es del todo cierto. Solo se trata de probar una de las muchas opciones. No hay duda de que es importante, pero aún así, llamar la atención sobre el problema. De hecho, antes de tomar en serio proyectos concretos, es necesario hacer un inventario de todos los desechos espaciales. Dónde y qué vuela, qué tan peligrosos son estos objetos. Por el momento, no tenemos una imagen completa. En órbitas bajas, hasta tres mil kilómetros por encima de la superficie de la Tierra, alrededor del 80 por ciento de los escombros "cuelgan", en lo alto, y principalmente geoestacionario, que está a unos 36 mil kilómetros por encima de la Tierra, y en órbitas elípticas intermedias: los 20 restantes. por ciento.
Parecería que necesitamos con urgencia tomar órbitas bajas, donde se ha acumulado la mayor parte de los escombros. Pero, por otro lado, la órbita geoestacionaria no es menos importante para nosotros; después de todo, alrededor de 430 vehículos están operando actualmente en ella, cada uno con un costo de decenas o incluso cientos de millones de dólares. Gracias a ellos, tenemos Internet, TV vía satélite y un sinfín de comodidades más. Y a diferencia de las órbitas bajas, solo hay un geoestacionario y no podemos perder un recurso natural tan único.
Es decir, antes de tomar el trapeador espacial, ¿debe decidir las prioridades?
Vladimir Agapov: Por supuesto. Y no es necesario empezar con suciedad gruesa. Puede resultar que vuele donde no hay dispositivos activos. Es mejor no tocar tales fragmentos en un futuro cercano, especialmente si no chocan entre sí. Pero no basta con señalar una agrupación peligrosa, ya es necesario comprender en ella qué es lo más peligroso. Es decir, construya un árbol de prioridades. Y solo después de eso, comience a gastar dinero en limpiar las órbitas. De lo contrario, el efecto de toda esta limpieza será escaso.
¿O tal vez, en paralelo, los países deberían ponerse de acuerdo para no tirar basura en absoluto? ¿Detener la contaminación?
Vladimir Agapov: Por iniciativa de la ONU, se han desarrollado una serie de medidas de este tipo, acordadas por varios países. Aquí hay algunas ideas bastante obvias. Por ejemplo, si una etapa de satélite o cohete ha funcionado, entonces es necesario sacarlos de esta órbita a una más baja, desde donde, debido a la desaceleración, descenderán y se quemarán en la atmósfera. O incluso ahogarse en el océano. Esto se aplica a los objetos grandes, pero hay muchas más cosas pequeñas que se separan cuando se lanzan los dispositivos y durante el funcionamiento: todo tipo de tuercas, pernos, etc. La solución obvia es crear diseños para que nada se separe.
Pero el principal proveedor de basura son las explosiones en órbita. Las razones son muy diferentes. Muy a menudo, el combustible residual explota. El hecho es que después de que el satélite se pone en órbita, los componentes del combustible, incluidos los de autoencendido, permanecen en la etapa de cohete. Mientras los tanques estén intactos, no sucede nada terrible, pero si, digamos, un micrometeorito atraviesa la pared, se produce una explosión y el paso se rompe en miles de pequeños pedazos. Por lo tanto, después de completar el programa de vuelo, se recomienda abrir válvulas especiales para drenar el combustible restante en forma de gases.
¿Qué proyectos se proponen hoy para eliminar la basura acumulada? ¿Qué tan efectivo es el método que probarán los japoneses?
Vladimir Agapov: El proyecto japonés asume que un satélite especial se pondrá en órbita y desplegará una red de arrastre electrodinámica. Se trata de una malla metálica de 300 metros de largo por 30 centímetros de ancho, y el grosor de los hilos es de aproximadamente 1 milímetro. La red se moverá en órbita, generando un campo magnético y capturando algunos de los pequeños escombros. En unos meses, el "cerco" con la captura bajo la influencia del campo magnético de la Tierra cambiará su órbita y entrará en las densas capas de la atmósfera, donde se quemará.
El proyecto es bastante obvio, pero la pregunta es, ¿una red de este tipo recolectará mucha basura? De hecho, en las naves espaciales, no se utilizan tantos materiales que estén magnetizados, principalmente se utilizan aleaciones de aluminio no magnéticas, diversas películas dieléctricas y recientemente se utilizan materiales compuestos. Hoy se están considerando muchos otros proyectos. Por ejemplo, se propone utilizar láseres. Pero esta opción plantea inmediatamente muchas preguntas. ¿Cómo apuntar el rayo a un objeto pequeño que nadie ve? No está claro. Dicen que lucharemos contra lo visible. Digamos que, al dirigir un rayo láser hacia él, empujaremos el objeto. ¿Pero donde? ¿Quién puede predecir adónde volará si no conoce la forma del objeto, su masa, material? Como resultado de tal impacto, el objeto puede volverse aún más peligroso, chocar con algún tipo de aparato de trabajo.
En mi opinión, una de las ideas más interesantes es el uso de diferentes sistemas de frenado. Por ejemplo, una vez finalizada su vida útil, el satélite lanza una "vela", un "paracaídas" o simplemente un gran globo que se infla con gas. Como resultado, el área de toda la estructura aumenta drásticamente, lo que la inhibe en gran medida. El dispositivo reducirá rápidamente la altitud de vuelo, entrará en las densas capas de la atmósfera y se quemará.
En las películas de ciencia ficción, varios manipuladores han estado operando en órbitas durante mucho tiempo, que retiran e instalan satélites y otros equipos. ¿Hay proyectos de este tipo en la cartera de científicos?
Vladimir Agapov: Por supuesto. Pero técnicamente son quizás los más difíciles. Después de todo, un objeto de basura grande tiene una masa de hasta varias toneladas y gira de manera compleja, no es controlable. Tiene un impulso tremendo. ¿Cómo capturarlo y no destruir ni el manipulador ni la propia nave espacial, en la que está instalado el manipulador? Aquí deben resolverse problemas técnicos complejos.
3,5 millones de desechos espaciales diferentes giran alrededor de la Tierra
Pero además de los problemas puramente científicos y técnicos, existen otros problemas. Después de todo, de esta manera, puede eliminar no solo la basura, sino también las naves espaciales de otras personas, incluso las que funcionan. Es decir, en esencia, se trata de sistemas de doble uso: civil y militar. Por tanto, existe un aspecto jurídico importante en la lucha contra los desechos espaciales. Por un lado, los desechos espaciales vuelan en órbita, pero por el otro, incluso los objetos "muertos" que han expirado son propiedad de alguien. Y un intento por parte de uno de los países, incluso con las mejores intenciones, de eliminar el objeto de otra persona, puede conducir a conflictos muy graves. Esto significa que dichas operaciones deben realizarse de manera coordinada con todos los participantes para que no surjan riesgos adicionales. La comunidad mundial está trabajando en estos temas hoy, porque todos comprenden que cualquier movimiento repentino puede tener consecuencias desagradables para todos. Por cierto, incluso si de repente dejamos de volar al espacio por completo, la cantidad de escombros seguirá creciendo. Las estimaciones muestran que solo debido a las colisiones mutuas de fragmentos que ya están volando en 20-30 años, el aumento de los escombros superará su pérdida como resultado de los procesos naturales de desaceleración en la atmósfera superior y desorbitación.
referencia
Hoy, la masa total de desechos espaciales en órbita es de aproximadamente 6.700 toneladas. Su densidad en altitudes de 800-1000 kilómetros ha alcanzado un nivel crítico. Debido a una colisión con él, la probabilidad de perder una nave espacial durante un período de 10 a 15 años ya es mayor que la probabilidad de perder una nave espacial debido a una falla de los sistemas a bordo. La probabilidad de colisión de dos objetos grandes en órbitas bajas se estima como un evento en 15 años. Incluso hace 10 años, esta cifra es 4 veces menor.
