ТЕХНОГЕННОЕ ЗАСОРЕНИЕ КОСМИЧЕСКОГО ПРОСТРАНСТВА МАЛЫМИ КА

© А.Ф.Клишин
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и научное прогнозирование"
2018 г.

Вывод на орбиту 04.10.1957 первого искусственного спутника Земли (ИСЗ) – открыл эру активного исследования космического пространства (КП) с помощью различных автоматических и пилотируемых систем и средств. Это привело к резкому, ускоренному росту объема научных, конструкторских, технологических и производственных работ в традиционных и открывающихся новых направлениях научных знаний, в технологиях производства. И всё – в обеспечение развития ракетно-космической техники (РКТ). Известно также, что порой научно-технические достижения имеют наряду с парадной и «обратную сторону медали». То есть, учитывая положительный эффект идеи, необходимо не упускать из виду и минимизировать её возможные отрицательные последствия для среды, общества и будущего. К концу ХХ века было установлено, что орбитальные и межпланетные полеты аппаратов и систем приводят к заметному заполнению космического пространства отработавшими изделиями РКТ и их фрагментами (техногенным – космическим мусором). Причем, хотя большая часть этих техногенных объектов, находящихся на низких околоземных орбитах (НОО), в результате аэродинамического торможения со временем (через годы и десятилетия) сгорает в атмосфере Земли (остальные достигают её поверхности в виде несгоревших фрагментов или возвращаемых аппаратов), но уменьшить темпы образования КМ не удается, вопреки принимаемым Международным сообществом согласованным мерам.

В последние 15 лет отмечается бурный рост числа выводимых на НОО «малых космических аппаратов» (МКА), т.е. аппаратов небольших размеров и массой до 500 кг, в отличие от традиционных многофункциональных «больших» и «средних» по массе КА. Для МКА принята следующая международная классификация исходя из их массы: «мини-спутники» (100…500 кг), «микроспутники» (10…100 кг), «наноспутники» (1,0…10 кг), «пикоспутники» (0,1…1,0 кг). Целесообразность широкого применения МКА была обеспечена достижениями в микроэлектронике и последовавшей миниатюризацией различных приборов и электронных схем и систем. Основные преимущества применения МКА – «малозатратность» и «эффективность» обеспечиваются следующими факторами:

– малые сроки и стоимость создания и выведения МКА;

– возможность осуществления группового или попутного запуска МКА при использовании недорогих ракет-носителей;

– возможность проверить работоспособность новых научно-технических решений, реализованных в конструкции МКА и его целевой аппаратуры и т.д.

Исходя из различия в орбитах МКА, назначения аппаратов и особенностей их функционирования на орбитах, наиболее распространенными оказались: «малые орбитальные аппараты» (МОА) и «малые возвращаемые аппараты» (МВА). Причем «околоземные малые орбитальные аппараты» (ОМОА) составляют основной класс МКА. За год их выводится в разы больше, чем остальных орбитальных КА. А из-за малого срока активного существования, каждый МКА быстро (за 1…3 года) превращается в высокоскоростной неуправляемый космический объект (который десятилетиями движется по своей орбите), т.е. становится серьезной угрозой для функционирующих аппаратов и станций.

С учетом того, что уже в 2018 году осуществлены два групповых выведения на орбиту по > 70 и > 100 МКА, а в планах отдельных фирм и корпораций предусмотрено (для решения коммерческих задач) целевое выведение до 1000 МКА, необходимо прорабатывать специальные ограничения на число выводимых ежегодно МКА, которые бы отвечали требованиям документов и стандартов Международного комитета по уменьшению темпов засорения космического пространства. Рассматриваются возможные сценарии техногенного засорения НОО с учетом активности запусков МКА.