Вадим Романов - Мусор преграждает путь в космос

Как было показано выше, естественная составляющая космического мусора представляет собой смесь частиц метеороидного, кометного и астероидного происхождения. Кроме этого некоторая его часть — пыль, образованная в системах планет-гигантов, а также межзвездная пыль [29], которую в некоторых литературных источниках причисляют к метеороидам.

Космическая пыль, очевидно, является самым массовым космическим экскретом в околоземном пространстве. Максимум распределения частиц космической пыли в ОКП по размерам близок к 200 мкм. Можно добавить, что солнечный ветер в значительной степени определяет концентрацию частиц космической пыли в ОКП, действуя как своеобразный чистильщик ближнего Космоса.

В мезопаузе (80–85 км) образуются серебристые облака, где пылевые частицы, по одной из гипотез, являются центрами конденсации капель воды и кристаллов льда. Так, метеор с начальной скоростью 40 км/с создает на высоте 95 км след с начальным радиусом 1 м. Такой ионизированный хвост образуется вдоль всей траектории и постепенно расширяется. Чаще всего он невидим, но для ярких метеоров и болидов наблюдается визуально и является источником радиоволн слабой интенсивности.

Важно отметить также наличие пылевых облаков естественного мусора, расположенных в точках либрации L4 и L5 системы Земля-Луна на расстоянии лунной орбиты — так называемые «облака Кордылевского» [15], имеющие размеры порядка земного шара, но весьма низкую плотность — около 210" г на1 км.

Общая масса этих облаков пыли оценивается в 10 4тонн. Образование и плотность облаков Кордылевского весьма заметно зависят от солнечной активности и связанной с ней интенсивностью солнечного ветра.

Кометы также можно считать экскретом космического мусора. Они являются, как считается [29], основными поставщиками пыли в Солнечной системе в районе земной орбиты. Подавляющее большинство комет состоит из твёрдого ядра, окруженного газопылевой оболочкой — комой. Траектории полёта этих небесных тел имеют непредсказуемый характер. С приближением кометы к Солнцу под действием солнечного ветра и светового давления у неё образуется хвост, направленный, чаще всего, в сторону противоположную Солнцу. Длина хвостов в среднем составляет до 10 млн. км, в особых случаях — до 150 млн. км. Ядро вещества кометы по современным представлениям состоит из смеси водяного льда с вмороженными в него легколетучими веществами и, возможно, крупными камнями.

Размер ядер короткопериодических комет составляет 0,6-42,5 км, долгопериодических — от 1 до 33 км. Рекорд принадлежит комете Хейла-Боппа, наблюдаемой в 1995-97 гг. Диаметр её ядра по разным оценкам составлял от 45 до 100 км [44]. Всего по данным каталога Б. Марсдена в период с 1059 г. до н. э. по 1995 г. зафиксировано появление 2335 комет.

Кометы, принадлежащие разным группам, представляют разную опасность с точки зрения столкновения с Землей. Для того, чтобы столкновение с Землей было возможно, комета должна иметь перигелийное расстояние, меньшее 1 а.е. Анализ показывает, что этим как раз и отличаются долгопериодические кометы.

Сейчас известно 13 комет и 15 остатков комет семейства Юпитера с перигелийными расстояниями, меньшими 1 а.е. По некоторым оценкам, общее их количество с размерами головы более 1 км может составлять около 800. Следует отметить, что вблизи Земли пролетают мини-кометы, — рыхлые ледяные тела, покрытые слоем пыли, размерами порядка 10 м, массой около 100 т. При попадании в атмосферу Земли с частотой около 10 в год они взрываются. Энергия взрыва оценивается от нескольких до сотен килотонн.

В заключение отметим, что наибольшую опасность для летательных объектов ОКП и биосферы Земли, на наш взгляд, представляют космические экскреты в виде неопознанных крупных «камней», носящихся в межпланетном пространстве. Эти объекты могут иногда тормозиться земной атмосферой или Луной и превращаться во временные спутники нашей планеты или даже столкнуться с ней. Проблема таких неидентифицированных объектов в ближнем Космосе всё же существует и время от времени напоминает о себе. Например, по данным открытой печати, служба контроля космического пространства России даже при отсутствии пусков ракет обнаруживает один-два неопознанных объекта в сутки.

Общепризнанно, что количество выработавших ресурс спутников, различных ступеней ракет и фрагментов, сопровождающих каждый запуск, достигло предела, за которым оно начинает создавать серьёзную угрозу не только для пилотируемых орбитальных станций и функционирующих космических аппаратов (КА), но и экологии Земли и околоземного космического пространства. Однако, не только орбитальные техногенные объекты, но и сами экипажи пилотируемых летательных аппаратов и пилотируемых орбитальных станций вносят заметную лепту в процесс замусоривания, а точнее сказать загаживания ОКП.

Известно, что каждый человек в процессе жизнедеятельности «производит» несколько килограммов жидких, полужидких и газообразных отбросов. В сутки здоровый человек выделяет в среднем 1,5 литра жидких и около 250 граммов твёрдых отходов. Сюда же следует добавить пищевые отбросы и санитарно-гигиенические. Космонавты не составляют исключения, и хотя частично отбросы их жизнедеятельности удаётся регенерировать, всё же некоторая их доля — довольно заметная — остаётся не использованной и нуждается в удалении.

Отбросы орбитальной ракетно-космической деятельности (Орбитальные отбросы) могут быть определены как продукты жизнедеятельности космонавтов в околоземном космическом пространстве (ОКП). Этот деликатный мусорный орбитальный экскрет не может длительное время находиться на борту ограниченного в жизненном пространстве летательного аппарата, должен периодически изолироваться от его атмосферы и удаляться наружу.

Для уменьшения отбросов космонавтов кормят научно разработанной «пищей из тюбиков» — рафинированной и сбалансированной по энергетическому и витаминному составу калорийной пищей и используют специальные туалеты. Проблема бани также решается применительно к стеснённым условиям космического аппарата, и вместо ванной и душа приходится обходиться влажными обтираниями.

Отметим, что обеспечение нормальны бытовых условий в замкнутом ограниченном пространстве космического аппарата в условиях невесомости оказалось трудной задачей. Неожиданные проблемы возникали при выполнении практически всех физиологических отправлений.

Первым космическую еду испытал на себе космонавт Герман Титов. За двадцать пять часов полёта Титов успел принять пищу три раза, однако по его словам, на Землю он вернулся голодным. На первое у него был стакан овощного супа-пюре, на второе — печёночный паштет; на третье — стакан черносмородинового сока. Следующие космонавты, возвращаясь с орбиты заявляли, что голодают и это мешало им нормально трудиться. Тогда в меню внесли изменения. В него добавили говяжий заливной язык, пирожки с рыбой, украинский борщ, антрекоты, пожарские котлеты, куриное филе, соки более 20 наименований, фруктовые пюре и овощные соусы.