В гибели шаттла Columbia обвинены советские спутники
Спутник LDEF на орбите. Фото с сайта airbase.ru/space/usa/launch/sts/51/d2/
Свыше 100 тысяч металлических частиц находятся на орбите Земли, представляя собой серьезную опасность для космических кораблей. Источником этих частиц диаметром от 5 до 50 мм послужили спутники советской эпохи. Теперь частицы сконцентрированы на орбите высотой 900 км над Землей. Это орбита спутников, производящих дистанционное зондирование, и различных спутников связи. Шаттлы, который очень уязвимы перед лицом таких стремительных частиц, летают на более низких высотах (примерно в два раза ниже). Однако через какое-то время опасные частицы неизбежно теряют высоту и начинают представлять самую непосредственную опасность для "челноков".
В 1997 году появилось сообщение от американского Национального исследовательского совета (US National Research Council), в котором говорилось, что паразитные частицы поперечником в несколько миллиметров могут пробить отверстие в передней кромке крыла космического "челнока" и тем самым послужить причиной гибели корабля. Описание катастрофы похоже на то, что случилось в прошлом году с Columbia.
"Мы достоверно не знаем ни об одном случае гибели космического корабля от каких-либо обломков на орбите", - говорит Николас Джонсон (Nicholas Johnson) из Космического центра имени Джонсона (Johnson Space Center - JSC) NASA в Хьюстоне (штат Техас), который руководит программой по изучению орбитальных обломков (Orbital Debris Program). - Но если вы работаете на высоте 900 км, то риск существенно повышается, пусть уровень этого риска и не становится совершенно неприемлемым".
Испытания противоспутниковых систем и взрывы ракетных ускорителей - причина появления большинства орбитальных обломков, произведенных за счет человеческой деятельности, однако металлические сферы служат существенной добавкой к числу этих объектов. Американские радарные установки позволяют отследить примерно 11 тысяч объектов, превышающих 10 см в поперечнике, но среди обломков насчитываются свыше 100 тысяч частиц от 1 и 10 см в поперечнике.
Как ни странно, такое обилие частиц - это прямое следствие усилий, направленных на предотвращение ядерного загрязнения земли при сходе "грязных" аппаратов с орбиты. Металлические частицы предпочитали при этом рассеивать прямо в космосе. Дело в том, что в первые годы космической гонки США и Советский Союз для снабжения энергией долговременных орбитальных спутников разработали компактные реакторы, и у СССР реализация такого рода проектов оказалась более успешной.
США запустили первый такой аппарат в 1965 году, а Советский Союз между 1967 и 1988 годами умудрился запустить серию из 31 спутника морской разведки, снабженного реактором (для контроля военно-морских передвижений с 300-километровой орбиты). На Западе такие спутники получили сокращенное обозначение RORSAT (от Radar Ocean Reconnaissance Satellite - спутник радиолокационной океанской разведки), Компактные ядерно-энергетические установки (ЯЭУ) из-за размеров спутников должны были работать без крупногабаритных парогенераторов или турбин. Были разработаны термоэмиссионные реакторы прямого преобразования ("Топаз" и "Бук"), в которых тепло от деления ядерного вещества сразу превращалось в электрический ток (принцип работы аналогичен ламповому диоду, только нагрев эмиттера производится за счет энергии ядерного деления, а топливом служит двуокись урана, в зазор между эмиттером и коллектором (что сообщается прямо с забортным пространством) подаются пары цезия для увеличения тока эмиссии). Относительно низкий КПД этих реакторов (вначале - несколько процентов) компенсировался активным энерговыделением плутония-238. В конце срока эксплуатации эти спутники предполагалось переводить на "парковочную" орбиту высотой 900 км, но 24 января 1978 года "Космос-954" оказался не в состоянии это сделать и рассеял радиоактивные обломки над Канадой (в окрестностях Большого Невольничьего озера). Чтобы компенсировать материальный ущерб, советскому правительству пришлось выплатить канадским властям более шести миллионов долларов. После этого скандала спутники для предотвращения подобных инцидентов предусматривали выброс реактора и на более низких орбитах, если не удалось достичь заданной "парковочной".
В 16 случаях процесс выброса приводил к разрыву труб с жидкой смесью натрия и калия, что использовалась в качестве хладагента в реакторе (точнее говоря, это жидкометаллический (эвтектический) сплав натрия и калия для отвода тепла от коллектора). Эта смесь замерзает при -12 градусах Цельсия. Проблемы начались в 1990 году, когда аппарат NASA под названием LDEF (Long Duration Exposure Facility) весом около 10 тонн, который занимался исследованием воздействия открытого космоса на спутники и космические корабли, возвратился на Землю, загрязненный калием и натрием (кстати, на Землю он был возвращен с помощью все той же злосчастной Columbia). Моделирование показало, что полная масса хладагента в 164 кг распределилась среди 116 тысяч частиц.
Даже на высоте в 900 км сказывается сопротивление воздуха из земной атмосферы, особенно это актуально для маленьких частиц, поэтому большинство частиц размером менее 5 мм к настоящему времени уже вошли в плотные слои атмосферы. Более крупные частицы будут постепенно переходить на более низкие орбиты, а затем сгорать в атмосфере в течение более длительного срока.
Источники:
Metal coolant adds to space junk risk - New Scientist
Orbital Debris Quarterly News - National Aeronautics Space Administration (NASA)
Ссылки:
Военные аспекты советской космонавтики - Максим Тарасенко
В космос на атомной тяге. Мечты и реальность - Ю. Стависский
Обсудить
Статьи по теме
Величайшие трагедии в истории американской астронавтики
Шаттл Columbia - самый старый американский "челнок". Впервые он отправился в космос в 1981 году. Его последний старт много раз откладывался из-за технических неполадок. Главной целью его 16-дневного полета было проведение научных исследований в специальном модуле. Полет Columbia называли самым неординарным космическим полетом NASA за последнее время. Теперь это кажется зловещим предзнаменованием. До сегодняшнего дня за всю свою историю NASA потеряло 10 астронавтов. 7 человек были в экипаже Challenger, еще 3 погибли во время испытаний на земле.
В гибели шаттла Columbia обвинены советские спутники
Свыше 100 тысяч металлических частиц находятся на орбите Земли, представляя собой серьезную опасность для космических кораблей. Источником этих частиц диаметром от 5 до 50 мм послужили спутники советской эпохи. Паразитные частицы поперечником в несколько миллиметров могли пробить отверстие в передней кромке крыла космического "челнока" и тем самым послужить причиной гибели корабля.
У Земли обнаружен орбитальный компаньон - квазиспутник
Новооткрытый астероид облетает Солнце по орбите, близкой к земной, время от времени становясь чуть ли не еще одной луной нашей планеты. Астрономы называют подобные объекты квазиспутниками, компаньонами или временными лунами.
Американцы случайно узнали, что первыми "роверами" были советские "Луноходы"
Благодаря ажиотажу в американских средствах массовой информации, связанному с успешной реализацией программы "роверов"-марсоходов, и громким патриотическим заявлениям президента Буша, обещавшего "вернуться на Луну" и послать пилотируемую экспедицию на Марс, у некоторых американцев (особенно у тех, кто имеет техническое образование) проснулся искренний интерес к истории космических исследований середины двадцатого века. Подчас они открывают для себя такие неведомые страницы, что не могут скрыть изумления.
Радиация слишком опасна для участников экспедиции на Марс
Новые данные, полученные с межпланетной космической лаборатории "Марс Одиссей", находящейся в настоящее время на марсианской орбите, подтверждают подозрения ученых по поводу радиации на Марсе: она столь интенсивна, что это неизбежно подвергнет опасности жизни астронавтов, посланных для исследования Красной планеты.
Для спасения "Хаббла" планируется отправить российский пилотируемый корабль
Операторы космического телескопа "Хаббл" планируют попросить помощи у России для того, чтобы поддержать работу обсерватории, и даже готовы принимать частные пожертвования (такие предложения уже поступали). В ближайшее время будет создан специальный веб-сайт, посвященный спасению "Хаббла".
Из бушки на Луну
США начинают реализацию новой амбициозной программы освоения космоса, которая завершится созданием постоянной базы на Луне и пилотируемым полетом к Марсу. Об этом объявил президент Буш, выступая в вашингтонской штаб-квартире Национального агентства по аэронавтике и космическим исследованиям. По подсчетам экономистов, космический план Буша обойдется каждому американскому налогоплательщику в 55-60 долларов в год.
Дыра в иллюминаторе (Космос и массовое сознание)
Пилотируемая космонавтика (в отличие даже от непилотируемой) относится к самому странному виду человеческой деятельности, связанному с наукой и техникой. По-настоящему, науки от нее никакой особой и не ждут, всем и во все времена нужны были от нее в первую голову Достижения. А последние события все больше делают космонавтику источником обыкновенной человеческой истерии.
Представители Boeing рассказали об альтернативах программы Space Shuttle
Boeing продолжает работу над космическим аппаратом X-37. Это небольшой беспилотный космический робот. Скорость его полета будет в 25 раз превышать скорость звука, длина его составит 8,3 м, размах крыльев - 4,5 м, вес - 6 т. Первый экспериментальный воздушный полет, как ожидается, состоится в апреле 2004 года на борту B-52, а путешествие в космос на Delta II - в июле 2006 года.
Удар по ближнему космосу
Россия приостанавливает свою программу космического туризма. Как сказал начальник управления пилотируемых программ Росавиакосмоса Михаил Синельщиков, "сейчас придется пересмотреть идеологию краткосрочных полетов. Теперь доставка основного экипажа на МКС будет выполняться на российских пилотируемых кораблях "Союз ТМА". От краткосрочных полетов экспедиций придется отказаться". Но под угрозой не только космотуризм. США, выбирая в новой ситуации, куда выгоднее вкладывать деньги - в освоение ближнего космоса или дальнего (например, экспедиция на Марс), могут задвинуть МКС на периферию своих интересов. Подробности в статье Виталия Дерябина.
Катастрофы в отечественной космонавтике
В истории отечественной пилотируемой космонавтики, как и в американской, были и человеческие жертвы, и большое количество драматических происшествий, связанных с отказами техники и человеческими ошибками. Но особенно жестоко космос мстил тогда, когда науку пытались превратить в большую политику.
Антиракетное оружие против рака груди
Онкологи из США и Германии успешно завершили клинические испытания экспериментального метода радиационной терапии рака груди, в основе которого лежит уничтожение опухолевых клеток микроволновым излучением.
Шаттл Columbia: сколько заплатят за катастрофу
На какую компенсацию могут рассчитывать семьи астронавтов, погибших в катастрофе шаттла Columbia? Сами семьи пока не предпринимали никаких юридических действий в этом направлении: при всем сочувствии к вдовам и сиротам американское общественное мнение в таких случаях не одобряет слишком поспешных исков. Никакие иски и невозможны до тех пор, пока независимая комиссия не установит причины трагедии. Ясно одно: при любых условиях тяжба будет нелегкой и, всего вероятнее, завершится соглашением сторон.
Трагический оптимизм
Причина гибели шаттла Columbia пока не определена. У комиссии NASA, ведущей расследование обстоятельств трагедии, пока даже нет основной версии. Тем не менее значительное большинство американцев выступает за продолжение полетов космических челноков. Таково же мнение президента Джорджа Буша, попросившего Конгресс резко увеличить финансирование программы шаттлов. С призывом не прекращать запуски пилотируемых космических кораблей выступили и семьи погибших астронавтов.
Подробности в статье Владимира Абаринова (Вашингтон).
"Поднимите глаза ваши на высоту небес"
Эти библейские слова процитировал Джордж Буш в речи, произнесенной через несколько часов после гибели шаттла Columbia. Завтра президент США и первая леди примут участие в церемонии памяти семи погибших астронавтов. Между тем расследование обстоятельств трагедии идет полным ходом. Директор программы "Шаттл" Рон Дитмор назвал причиной катастрофы Columbia внезапное резкое повышение температуры в левой половине фюзеляжа за семь минут до обрыва связи с бортом. С подробностями из Вашингтона - обозреватель Граней.Ру Владимир Абаринов.
Два астероида столкнулись в космосе, забросав Землю осколками
Ученым удалось на Земле найти свидетельство древнего столкновения двух крупных астероидов в космосе, которое, возможно, является причиной до сих пор выпадающего понемногу на нашу планету "огненного дождя". Этот "дождь" поливает нас в течение уже нескольких миллионов лет. То давнее катастрофическое столкновение было одним из самых крупных в новейшей истории Солнечной системы, заявляют исследователи. В нем участвовали два "камешка", каждый из которых имел до 1 тыс км в поперечнике.
Опасность падения на Землю маленьких астероидов преувеличена
Исследователь из Аризонского университета Х. Джей Мелош предлагает расслабиться: мысль о том, что даже маленькие астероиды могут вызвать в случае падения в океан катастрофические цунами, может, наконец, быть "выброшена на берег".
Британский флот минизондов отправится изучать опасные астероиды
Эти аппараты будут совсем невелики - длиной 60 см и весом в 120 кг, у каждого из них будет своя цель - какой-нибудь потенциально опасный для нашей планеты астероид (диаметры этих различных по своему физическому составу объектов составляют от 400 до 1300 м), с которым и произойдет сближение.
На орбите успешно испытан первый космический паролёт
Паровые двигатели прочно ассоциируются у нас с технологиями ушедшего XIX столетия, однако неожиданно они нашли свое новое применение... в космических кораблях XXI века. Британская компания Surrey Satellite Technology Ltd совместно с Европейским космическим агентством успешно продемонстрировала использование небольшой паровой двигательной установки, установленной на борту орбитального спутника UK-DMC.
В космос отправятся пряничные корабли
Кремниевый микроробот величиной в половину диаметра человеческого волоса, снабженный "ножками" из живой сердечной мышцы, начал ползать по лаборатории Лос-Анджелеса. Это первый случай, когда удалось использовать мускульные усилия для движения микромеханического устройства. Теперь предполагается спроектировать работающий на мускульной энергии микромеханизм, который сможет искать и латать пробоины от микрометеоритов на космических кораблях.
Разработана батарейка для наномашин
Американские исследователи запатентовали технологию, позволяющую создавать батарейки поперечником в тысячные доли миллиметра. Изготовление таких микроскопических блоков питания - первый и едва ли не самый неотложный шаг к построению реально работающих наномашин. Сверхминиатюрные роботы могли бы производить химический анализ окружающей среды или вводить микропорции лекарства, находясь в человеческом организме.
Новости по теме
