Двадцать лет назад, 22 января 1997 года, жительница штата Оклахома по имени Лотти Уильямс шла по парку с друзьями, и на неё упал обломок американской ракеты-носителя Delta II. Судя по всему, Уильямс до сих пор — единственный человек, на которого с неба упал рукотворный космический объект. В честь этого удивительного события «Вестник неминуемых катастроф» рассказывает, что такое космический мусор и почему нас им уже завалило, пока мы не видели.

Когда вы купили лего-космодром, собрали его, наигрались, и он сломался или вам надоел (невозможный сценарий, я знаю, но всё-таки), вы можете, как цивилизованный человек, отправить в переработку картонную и пластиковую упаковку. А лего-спутник, ракету и прочее добро собрать с ковра и кому-нибудь передарить — потому что лего, кстати, нельзя выкидывать и довольно трудно переработать.

Если же у вас есть настоящий космодром, и вы с него отправили в космос настоящий спутник на настоящей ракете, то ваша ситуация сложнее. Если вы не задумались об этом заранее и не потратились, сломавшийся или отработавший своё спутник и некоторые части ракеты — пока по умолчанию одноразовой — так и будут болтаться на околоземной орбите, откуда вы не сможете их ни собрать, ни кому-то передарить.

Немного занимательной арифметики от организаторов европейской конференции по проблеме космического мусора, которая пройдёт в апреле в Германии. С 1957 года и пионерского полёта Спутника человечество провело более 4 900 запусков — в среднем по одному каждые четыре дня. Гораздо чаще, чем ленивцы спускаются с деревьев, и так же часто, как в Молдове ловят продажного полицейского.

В результате этих запусков на околоземной орбите сейчас находятся примерно 18 000 каких-то штук, из которых только около 1 100 штук находятся там по делу, то есть это работающие космические аппараты. Всё остальное — мусор, причём пока достаточно крупный для того, чтобы назвать его штукой и следить за его перемещениями. Объектов крупнее одного сантиметра в диаметре — чуть меньше копеечной монетки —  на орбите 700 000. Объектов крупнее одного миллиметра, с кристаллик крупной столовой соли — 170 000 000.

Каждому россиянину можно раздать на память по крупинке космического мусора, и останется ещё на всё население Тайваня.

700 тысяч копеечных монеток весят одну тонну. Если бы мы решили такое количество монеток вывести на низкую орбиту с помощью «Ангары», это обошлось бы нам в 2 500 000 долларов.

Причём в космосе копеечная монетка окажется неизмеримо опаснее, чем на Земле, где её можно разве что неудачно проглотить. Популярная в сети фотография одного из экспериментов Европейского космического агентства намекает, чем чревато попадание алюминиевого шарика такого диаметра и массы в лист алюминия толщиной в 18 сантиметров, когда счёт идёт на космические скорости:

НАСА пишет, что в шаттлах несколько раз приходилось заменять окна, потому что в полёте те были повреждены не чем-нибудь, а крупинками краски (вот как такие повреждения выглядят). В прошлом году европейский астронавт Тим Пик сфотографировал семимиллиметровую «ямку» — тоже, возможно, от краски — на стекле окна в модуле Cupola, из которого экипаж МКС делает самые фантастические фотографии Земли. Летающая краска смерти — всё как мы любим.

Неудивительно, что когда МКС не успевает уклониться от летящего ей навстречу потенциально опасного космического мусора, экипаж оперативно собирается в пилотируемом «Союзе», чтобы, чуть что, тут же отчалить с повреждённой станции. Осколок мусора диаметром более сантиметра уже может пробить защиту МКС.

Крупинки краски же, как капли никотина, убивают спутники, которые уворачиваться от них не могут. Российский наноспутник BLITS — «нано» потому, что диаметром он был с небольшую тарелку и весил семь с половиной килограммов — в 2013 году, как считается, был подбит осколком массой меньше одного грамма.

В общем, опасного мусора в космосе очень много. И он размножается!

Делением, естественно: при столкновении двух фрагментов на скоростях, с которыми они летают, рождается туча фрагментов поменьше. Это так называемый синдром Кесслера: в 1978 году учёный НАСА Дональд Кесслер предположил, что к 2000 году вокруг Земли возникнет постоянно растущий «мусорный пояс». И хотя пока проблема не кажется особенно острой, сам Кесслер считает, что синдром его имени уже вполне себе возник.

А 11 января 2007 года, почти десять лет назад, Китай решил испытать противоспутниковое оружие и выстрелил по собственному метеорологическому спутнику «Фэнъюнь-1С». Это считается самым неприятным инцидентом в недолгой истории космического мусора, потому что только достаточно крупных осколков набралось на две-три тысячи, а счёт более мелким идёт на десятки и сотни тысяч.

На самом деле космический мусор, конечно, угрожает нам всё-таки не так радикально, как неминуемые астероиды-убийцы. Лотти Уильямс обломок ракеты массой с пустую банку от газировки, как она сама рассказывала, скорее аккуратно тронул за плечо. Слишком маленькие и слишком горючие фрагменты космического мусора вряд ли подходят для того, чтобы в стиле научно-фантастических фильмов похоронить под собой какой-нибудь город.

Как и подобает мусору, он нас просто задушит, оптом, медленно и печально: запускать спутники, летать на околоземную орбиту и дальше станет намного сложнее.

Хотя, честное слово, учитывая, как дела у человечества обстоят с мусором на Земле, странно удивляться, что мы замусорили и ближний космос.

Что можно делать с таким мусором, который не получится разложить по урнам для пластика, стекла и металла? Хорошая долгосрочная стратегия — выбрасывать меньше спутников, потому что, как известно, чисто там, где не мусорят. Примерно половина всех новых космических аппаратов сегодня запускается с расчётом на то, что на излёте своей жизни они смогут спуститься достаточно низко и в итоге упасть на Землю — обычно в Тихий океан — или вовсе полностью сгореть по пути. Для этого нужен не только расчёт, но и ресурсы: каждый грамм дополнительной массы, которую вы решили запустить на орбиту, стоит денег, а для маневрирования потребуется лишнее топливо.

Ещё можно отправить на орбиту пылесос, метлу и совок, то есть аппараты для «космической уборки» (отправить и надеяться, что в них не врежется смертельная крупинка).

Названий и концепций у таких проектов море: «ловец» с сетью или гарпуном e.Deorbit, который будет вычищать с орбиты крупный мусор европейского происхождения; швейцарская ловушка для маленьких спутников CleanSpace One; любопытный аппарат TAMU Space Sweeper with Sling-Sat, который будет прыгать от одного спутника к другому, отправляя их сгорать в атмосфере; всяческие девайсы с солнечными парусами и так далее.

Общее у них вот что: пока всё это концепции разной степени проработки, и даже самые ранние аппараты отправятся в космос не раньше 2018–2020 годов. Правда, Япония в декабре 2016 года запустила свой тестовый мусоросборщик — посмотрим, что получится у них.

И, конечно, ни один из девайсов пока не рассчитан на то, чтобы справляться с мелкими осколками и тем более крупинками. А именно здесь, как считают некоторые учёные, лежит риск неуправляемого процесса засорения, который невозможно будет остановить. Можно, конечно, покрыть МКС аэрогелем и ловить мелкие частицы мусора в него — был однажды похожий научный эксперимент на станции «Мир». Но использовать главную космическую лабораторию человечества как мокрую тряпку вроде как-то несолидно и рискованно.

Естественно, те, кто в замусоривании кухни не участвовал, не очень хотят тратиться на её уборку — обидно как-то.

Примерно так выглядят идеологические дебаты в ООН о том, кто несёт ответственность за плачевную ситуацию с космическим мусором. С поправкой на то, что кухня огромна и её никому не видно, так что нет ощущения, что ты сидишь посреди куч барахла. Да и угроза от краски пока ощущается не особенно остро.

Здесь, конечно, и подвох: когда МКС начнёт маневрировать из-за космического мусора не несколько раз в год, а несколько раз в неделю, метаться будет уже поздно. Впрочем, если верить Дональду Кесслеру, метаться и так поздно.