Ученые рассчитали вероятность того, что упавший космический мусор убьет человека

Вероятность того, что кто-то погибнет от падающего с неба космического мусора, может показаться до смешного ничтожной. Ведь от такой аварии еще никто не погиб, хотя были случаи травм и порчи имущества.

Но учитывая, что мы запускаем в космос все больше спутников, ракет и зондов, не нам нужно начать более серьезно относиться к риску?

В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Astronomy, оценивается вероятность причинения ущерба от падающих частей ракеты в течение следующих десяти лет.

Каждый раз Каждую минуту каждого дня из космоса на нас обрушивается обломок — опасность, о которой мы почти совсем не подозреваем. Микроскопические частицы астероидов и комет, проникая сквозь атмосферу, незаметно оседают на поверхности Земли, ежегодно образуя около 40 000 тонн пыли.

Хотя для нас это не проблема, такой мусор может нанести ущерб космическому кораблю — как недавно сообщалось о космическом телескопе Джеймса Уэбба. Иногда более крупный образец прибывает в виде метеорита, и, может быть, раз в 100 лет или около того, телу диаметром в десятки метров удается прорваться сквозь атмосферу, чтобы выкопать кратер.

И, к счастью, очень редко, километровый. Объекты такого размера могут всплывать на поверхность, вызывая смерть и разрушения, о чем свидетельствует отсутствие динозавров, бродящих сегодня по Земле. Это примеры естественного космического мусора, неконтролируемое прибытие которого непредсказуемо и более или менее равномерно распространяется по земному шару.

Однако в новом исследовании изучалось неконтролируемое прибытие искусственного космического мусора, такого как отработавшие ступени ракеты, связанные с запусками ракет и спутниками.

Используя математическое моделирование наклонений и орбит частей ракет в космосе и плотности населения под ними, а также 30-летние спутниковые данные, авторы подсчитали, где приземляются обломки ракет и другие части космического мусора, когда они падают обратно на Землю.

Они обнаружили, что существует небольшой, но значительный риск повторного попадания частей в ближайшее десятилетие. Но это с большей вероятностью произойдет над южными широтами, чем над северными.

На самом деле, исследование подсчитало, что ракетные тела примерно в три раза чаще приземляются на широтах Джакарты в Индонезии, Дакки в Бангладеш, или Лагос в Нигерии, чем в Нью-Йорке в США, Пекине в Китае или Москве в России.

Авторы также рассчитали «ожидание несчастных случаев» — риск для человеческой жизни — в течение следующего десятилетия, как в результате неуправляемого входа ракеты в атмосферу. Предполагая, что каждый повторный вход в атмосферу разбрасывает смертоносные обломки на площади в десять квадратных метров, они обнаружили, что в среднем существует 10-процентная вероятность одного или нескольких жертв в течение следующего десятилетия.

На сегодняшний день вероятность того, что обломки спутников и ракет могут причинить вред поверхности Земли (или воздушному движению в атмосфере), считается незначительной.

Большинство исследований такого космического мусора сосредоточено на риске, возникающем на орбите. неработающими спутниками, которые могут помешать безопасной эксплуатации функционирующих спутников. Неиспользованное топливо и аккумуляторы также приводят к взрывам на орбите, что приводит к дополнительным отходам.

Но по мере того, как число компаний, занимающихся запуском ракет, увеличивается и переходит от правительства к частному предприятию, весьма вероятно, что число количество несчастных случаев как в космосе, так и на Земле, таких как то, что последовало за запуском китайского Long March 5b, также увеличится.

Новое исследование предупреждает, что 10-процентная цифра, таким образом, является консервативной оценкой.

Что можно сделать

Существует ряд технологий, которые позволяют полностью контролировать повторное попадание мусора в атмосферу, но их внедрение дорого обходится. Например, космический корабль может быть «пассивирован», при этом неиспользованная энергия (такая как топливо или батареи) расходуется, а не накапливается после окончания срока службы космического корабля.

Выбор орбиты для спутника также может снизить вероятность образования мусора. Вышедший из строя спутник можно запрограммировать на переход на низкую околоземную орбиту, где он сгорит.

Есть также попытки запустить многоразовые ракеты, которые, например, продемонстрировала SpaceX и разрабатывает Blue Origin. Они создают намного меньше мусора, хотя некоторые из них будут из краски и металлической стружки, поскольку они возвращаются на Землю контролируемым образом.

Многие агентства серьезно относятся к рискам. Европейское космическое агентство планирует миссию по захвату и удалению космического мусора с помощью четырехрукого робота. В 2010 году ООН через Управление по вопросам космического пространства выпустила ряд Руководящих указаний по предупреждению образования космического мусора, которые были дополнены в 2018 году.

Однако, как отмечают авторы нового исследования, это всего лишь руководящие принципы. , а не международное право, и не дает подробностей о том, как следует осуществлять или контролировать действия по смягчению последствий.

В исследовании утверждается, что развитие технологий и более продуманный дизайн миссии снизят скорость неконтролируемого возвращения космического корабля в атмосферу. мусора, уменьшая риск опасности по всему миру. В нем говорится, что «неуправляемый вход в атмосферу ракеты представляет собой проблему коллективных действий; решения существуют, но каждое запускающее государство должно их принять».

Требование к правительствам действовать сообща не является беспрецедентным, как показано в запретить разрушающие озоновый слой хлорфторуглеродные химические вещества.

Но, к сожалению, такого рода действия обычно требуют крупного события со значительными последствиями для северного полушария, прежде чем будут предприняты действия. А изменения международных протоколов и конвенций требуют времени.

Через пять лет будет 70 лет с момента запуска первого спутника в космос. Это событие было бы достойным празднованием, если бы оно было отмечено усиленным и обязательным международным договором о космическом мусоре, ратифицированным всеми государствами ООН. В конечном итоге от такого соглашения выиграют все страны. alt=»The Conversation» width=»1″ height=»1″ style=»border: none !important; box-shadow: none !important; margin: 0 !important; max-height: 1px !important; max-width : 1px !важно; минимальная высота: 1px !важно; минимальная ширина: 1px !важно; непрозрачность: 0 !важно; контур: нет !важно; отступы: 0 !важно;»>

Моника Грейди, профессор планетарных и космических наук, Открытый университет.

Эта статья перепечатана из The Conversation под лицензией Creative Commons. Прочтите исходную статью.