Доктор Тім Флорер з ЄКА в Дармштадті обговорює зростаючу загрозу від космічного сміття та невідкладні заходи для сталого розвитку космічних подорожей
Що насправді відбувається зі штучними космічними кораблями, коли вони перестають працювати? З 1957 року на орбіту Землі було запущено понад 6000 супутників, але лише близько 800 все ще функціональні. Решта обертаються навколо Землі у вигляді космічного сміття разом зі зламаними деталями ракет та іншим космічним уламком. За оцінками Європейського космічного агентства (ЄКА), наразі на орбіті Землі з шаленою швидкістю рухається понад 700 000 таких об'єктів, розміром більше одного сантиметра. Доктор Тім Флорер очолює Бюро космічного сміття ЄКА в Дармштадті та є ключовою фігурою в галузі космічної безпеки. На своїй посаді він стежить за розвитком та поширенням космічного сміття, аналізує потенційні небезпеки та розробляє стратегії щодо зниження ризику зіткнень у космосі. Важливою частиною його роботи є координація міжнародних зусиль та співпраця з вченими та інженерами для просування інноваційних технологій видалення та запобігання утворенню сміття. Флорер прагне зробити орбіту більш стійкою та забезпечити безпеку майбутніх космічних місій. Ми поговорили з ним в ESOC у Дармштадті.
Пане Флорер, наскільки серйозною є проблема космічного сміття наразі та як вона впливає на майбутнє використання космосу?
Наприкінці 1970-х років вчений NASA Дональд Дж. Кесслер опублікував статтю, в якій продемонстрував потенціал ланцюгової реакції зіткнень та фрагментації космічних об'єктів. Спочатку ця тема мала переважно науковий інтерес. Пізніше космічні агентства та оператори все частіше зверталися до неї. У лютому 2009 року відбулося перше зіткнення супутника на навколоземній орбіті. Ця подія, якщо не раніше, привернула увагу громадськості до цієї проблеми, і протягом останніх двох-трьох років вона навіть сприймалася як екологічна проблема, особливо молодим поколінням. Дійсно, «космічне сміття» багато в чому впливає на космічні подорожі. Зіткнення можуть призвести не лише до несправностей, але й до значного збільшення витрат для космічних компаній і становити суттєвий ризик для пілотованих космічних місій.
Які конкретні заходи вживає ЄКА для зменшення або усунення зростаючої кількості космічного сміття?
Як міжурядова організація, ми активно займаємося розробкою та вирішенням цієї проблеми. Роблячи це, ми виступаємо взірцем для наслідування, гарним прикладом для інших операторів. Космос більше не є виключно науковою сферою. Понад 90% космосу експлуатується комерційними організаціями; просто згадайте Ілона Маска (SpaceX). Понад 100 країн використовують супутники. Це тому, що витрати на космічні програми значно знизилися. Тому у 2023 році, спираючись на десятиліття роботи, ми запустили Хартію нульового сміття як керівництво для значного обмеження кількості космічного сміття на орбіті Землі та Місяця до 2030 року для всіх майбутніх місій, програм та діяльності агентства. ЄКА покладається на технологічні інновації, чіткі рекомендації та міжнародну співпрацю для досягнення цієї мети. Тому що одне має бути зрозуміло: космос, яким би величезним він не здавався, є обмеженим ресурсом, порівнянним з питною водою.
Чи є конкретні приклади космічних місій або технологій, де ЄКА успішно сприяло зменшенню космічного сміття?
У Дармштадті ми розробили провідні світові моделі «космічної безпеки» для активного видалення космічного сміття. Одним із прикладів є запланована місія ClearSpace-1, яка вперше дозволить захопити дефектний компонент супутника та контрольовано вивести його з орбіти. Ця місія служить прототипом для майбутніх операцій з очищення в космосі.
Крім того, ЄКА зосереджується на превентивних заходах, розробляючи нові рекомендації щодо проектування супутників, які гарантують відсутність уламків на орбіті після завершення місій. Це включає вимогу щодо створення супутників, здатних самостійно зійти з орбіти після завершення терміну служби. Завдяки цій комбінованій стратегії моніторингу, запобігання та цілеспрямованої утилізації ЄКА активно працює над забезпеченням сталого використання космосу.
Як ваш офіс у Дармштадті співпрацює з міжнародними партнерами для розробки глобальної стратегії боротьби з космічним сміттям, і чи існують якісь правові чи політичні проблеми, з якими стикається ЄКА у боротьбі з космічним сміттям, особливо в міжнародному контексті?
Наше космічне право бере свій початок у 1970-х та 1980-х роках і в його нинішньому вигляді не спрямоване на вирішення проблеми космічного сміття. Керівні принципи, розроблені для мінімізації космічного сміття, слід терміново включити до міжнародного права. Важливість цього впровадження особливо велика для деяких країн, тоді як інші, здається, менш постраждали. Тим не менш, ризик, який становить космічне сміття, залишається однаковим для всіх – це глобальна проблема, яка вимагає спільних дій країн.
Це робить розробку та значення Хартії про нульове сміття, розробленої ESOC у співпраці з іншими зацікавленими сторонами космічної галузі, ще більш важливими. Вона визначила як загальні керівні принципи, так і конкретні цілі щодо значного скорочення кількості космічного сміття до 2030 року. Понад 100 підписантів підкреслюють зобов'язання держав та операторів вирішувати питання сталого розвитку та відповідального управління космічними ресурсами як серйозні питання.
Яку роль відіграє співпраця з приватними космічними компаніями у зменшенні космічного сміття, і як зростання космічного туризму впливає на це питання?
Координація з комерційними операторами, такими як Ілон Маск, має першорядне значення, оскільки комерційна частка послуг у космосі постійно зростає. Кількість та різноманітність супутникових даних швидко зростають, наприклад, у таких сферах, як телекомунікації або сервіси, такі як Google Maps. Навіть попри те, що космічний туризм наразі відбувається на значно нижчих орбітах, де сміття згорає швидше, зростаюче використання космосу вимагає тісної співпраці для забезпечення безпеки місій та проектів ESOC іншими учасниками.
Які довгострокові стратегії та інновації планує ЄКА для боротьби з проблемою космічного сміття в найближчі десятиліття?
Подальший розвиток боротьби з космічним сміттям дедалі більше залежить від інноваційних технологій у так званих «орбітальних службах». Основна увага тут приділяється переходу від лінійної до циркулярної економіки, що дозволяє ремонтувати, модифікувати або модернізувати супутники в космосі, замість того, щоб залишати їх неконтрольовано у вигляді сміття після закінчення терміну служби. Ці підходи спрямовані на більш ефективне використання обмежених космічних ресурсів, оскільки космос стає дедалі меншим, а ризик зіткнень зростає. Ремонт та модифікація супутників має на меті не лише підвищити стійкість, але й продовжити термін служби пристроїв. Водночас виникає завдання розробки сталих та фінансово життєздатних бізнес-моделей для покриття витрат на такі складні місії.
