Господство в космосе: Борьба за мировое лидерство за пределами Земли - Эмилио Коцци

и космического производства до орбитального туризма и научных исследований, не говоря уже о перспективах добычи ресурсов на астероидах и других небесных телах. Bank of America смотрит на ситуацию еще оптимистичнее: по его оценкам, космическая экономика утроится уже к 2030 г., достигнув отметки 1,4 трлн долл.

Одним словом, наши космические соборы будут тянуться все выше к звездам.

28. Экология орбиты: космический мусор

Давайте представим, что мы решили собрать все человечество – все 8 млрд человек – на самый грандиозный концерт в истории. Если выделить каждому по квадратному метру, так чтобы всем было удобно и даже нашлось место присесть, то для размещения всего рода человеческого понадобится территория примерно в 8100 кв. км. Иными словами, все население Земли могло бы уместиться на площади, равной итальянской области Умбрия.

Площадь суши на нашей планете составляет около 149 млн кв. км – это в 18 000 раз больше территории Умбрии. И если такие масштабы уже с трудом укладываются в голове, то что говорить о земной атмосфере, которая, как и космос, почти не поддается человеческому воображению. Она окутывает всю поверхность планеты – все 510 млн кв. км (149 млн кв. км суши и 361 млн кв. км водной поверхности), поднимаясь на 100 км до условной границы космоса. В итоге получается 135 млрд куб. км, или 135 миллиардов миллиардов кубометров. Эти цифры сложно даже записать, если вы не математик. Определенно, это огромные числа. Настолько колоссальные, что кажутся бесконечными. И возможно, именно в этом кроется проблема: не потому ли мы забыли, насколько хрупкой может быть наша атмосфера?

Кто мог предположить в конце XIX в., на пике угольной промышленности, или в середине XX в., когда началось головокружительное развитие транспорта, энергетики и потребления, которое продолжается и до сих пор, – кто мог тогда представить, что человечество сможет нарушить баланс столь грандиозной и сложной системы?[191] А ведь есть еще моря и океаны – более миллиарда кубических километров воды, – которые поглощают углекислый газ и тепло, закисляются и поднимаются все выше. Казалось, что все это практически беспредельно и неисчерпаемо, включая ресурсы, веками обеспечивавшие наше существование и процветание. Но теперь все ближе и ближе тот день, когда человечество, исчерпав годовой запас ресурсов планеты, начинает «брать взаймы» у будущих поколений, увеличивая экологический долг.

Небесная свалка: наследие космической эры

Когда-то и космос казался бесконечным. Но та его часть, что особенно важна для земной экономики – прежде всего низкая околоземная орбита, – совсем не безгранична. И даже там человечество ухитрилось устроить настоящий беспорядок.

Все началось со «Спутника»: в 1957 г. он был единственным рукотворным объектом на орбите. С тех пор, по данным ООН, человечество отправило в космос более 15 000 устройств. Многие из них уже сошли с орбиты, но большая часть по-прежнему кружит вокруг Земли. Сейчас таких объектов около 10 000, и примерно 2000 из них – просто космический хлам: отработанные ступени ракет и вышедшие из строя спутники. Настоящий бум начался после 2020 г., когда SpaceX приступила к развертыванию своей армады Starlink, запуская спутники десятками за один раз. К ним добавляются и аппараты конкурентов: OneWeb и Kuiper.

Но это лишь верхушка айсберга. Европейское космическое агентство ведет учет космического мусора, и эта статистика пугает. Системы космического наблюдения постоянно следят примерно за 35 000 объектов. Добавьте к ним столько же обломков крупнее 10 см, около миллиона фрагментов размером от 1 до 10 см и целых 130 млн мелких осколков от миллиметра до сантиметра. Вместе они весят больше Эйфелевой башни, но дело даже не в массе. Главное – скорость. Если пуля девятого калибра – крошечный кусочек металла длиной 2 см и толщиной меньше 1 см – летит со скоростью 350 м/с, то космический мусор несется в 20 раз быстрее[192].

Постоянный рост количества обломков грозит заразить околоземное пространство опасной болезнью – синдромом Кесслера[193]. В 1978 г. американский астрофизик Дональд Кесслер, работавший консультантом NASA, описал тревожный сценарий: когда плотность космического мусора на низких орбитах достигнет критической отметки, начнется цепная реакция столкновений. Каждое соударение будет порождать новые обломки, увеличивая вероятность следующих столкновений. Этот каскадный процесс может сделать низкую околоземную орбиту полностью непригодной для использования – ни одна ракета не сможет покинуть атмосферу Земли, не превратившись в решето.

Человечеству пришлось бы навсегда остаться на Земле: запертые в своей колыбели, мы бы беспомощно наблюдали, как навсегда угасает вся космическая деятельность и связанная с ней экономика.

В космосе становится тесно

Все вышеописанное – не просто теория: признаки надвигающегося синдрома Кесслера проявляются все чаще. Вот характерный пример: 2 сентября 2019 г. ЕКА пришлось провести экстренный маневр со спутником Aeolus, чтобы избежать столкновения с одним из аппаратов Starlink компании SpaceX. Позже Хольгер Краг, глава программы космической безопасности Европейского агентства, рассказал подробности инцидента. Оказалось, что SpaceX сначала отмахнулась от предложения скоординировать действия, заявив, что риск столкновения якобы невелик. А на последующие тревожные письма о растущей угрозе орбитальной аварии попросту не ответила. Европейским инженерам не оставалось ничего другого, кроме как изменить орбиту своего спутника.

Краг считает, что в этой ситуации выявились сразу две насущные проблемы. Первая – мы так и не разработали правила движения в космосе. Вторая – никто даже не удосужился создать список контактов на экстренный случай. «Со SpaceX мы хотя бы знаем, кому звонить, – признал Краг. – А с остальными операторами ситуация просто абсурдная – единого справочника просто нет, и, когда счет идет на минуты, нам приходится искать контакты через Google и молиться, чтобы повезло»[194].

Маск не раз подчеркивал, что спутники Starlink оснащены автоматической системой уклонения от столкновений: почуяв опасность, они сами уходят с курса. Но далеко не все объекты в космосе такие умные – напротив, множество действующих спутников, не говоря уже о космическом мусоре, обломках ракет и отработавших зондах, больше похожи на дрейфующие айсберги, готовые пустить ко дну любой космический корабль. А некоторые из этих обломков годами болтаются на таких высоких орбитах, что даже атмосферное торможение не может вернуть их на Землю.

Легко представить, что случится, если два объекта, несущиеся со скоростью 7 км/с каждый, столкнутся. Впрочем, и представлять ничего не надо – такие аварии в космосе уже случались. 10 февраля 2009 г. прямо над сибирским полуостровом Таймыр произошло лобовое столкновение: мертвый, потерявший управление российский спутник «Космос–2251» протаранил американский «Иридиум–33». Удар был такой силы, что образовавшееся облако обломков годами висело на орбите, заставляя нервничать даже экипаж Международной космической станции.

На орбите случались и взрывы – такая участь может постигнуть верхние ступени ракет-носителей и спутники, не прошедшие пассивацию (мы вскоре объясним значение этого термина) после завершения активной работы. Главная причина подобных взрывов – остатки топлива в баках или топливных магистралях. По словам специалистов ЕКА, «агрессивная космическая среда со временем разрушает механическую целостность