Помойка в космосе
Ненужная ступень ракеты Илона Маска врезалась в Луну. На околоземной орбите уже сейчас не протолкнуться от мусора – и отвечать за него, похоже, некому
Утром 5 августа вторая ступень ракеты Falcon 9 компании SpaceX Илона Маска врезалась в Луну. Полтора года назад она вывела к спутнику Земли два аппарата и вот теперь закончила свой полет жестким падением — хотя оно изначально не планировалось.
Неординарное событие вывело на новый виток дискуссии о том, что делать с космическим мусором. Сейчас в каталогах систем контроля космического пространства находится около 46,1 тысячи объектов. Из них действующих спутников — лишь 16,1 тысячи, а вот остальное — мусор. Причем мусор относительно большой: счет мелким обломкам идет уже на миллионы. Основная ответственность за засорение космоса лежит на трех державах: США, России (и СССР) и Китае.
О том, чем опасно превращение космического пространства в помойку и почему де-факто за это никто не отвечает — в материале «Новой газеты Европа».
Долеталась
Объект размером примерно с пятиэтажный дом, официально обозначенный как 2025-010D, врезался в Луну на скорости примерно 2,4 км в секунду рано утром по Гринвичу 5 августа. Было заранее подсчитано, что энергия удара составит 14,5 млрд джоулей — примерно как 15 тысяч динамитных шашек или три тонны тротила.
Речь идет о верхней ступени ракеты Falcon 9, которая отправилась в космос в январе 2025 года. Привычная схема запусков продукции SpaceX такова: первая, большая ступень возвращается на Землю для повторного использования, вторая летает один раз. Обычно cразу после выведения в космос полезной нагрузки SpaceX сводит эту ступень с орбиты и она сгорает в плотных слоях атмосферы (отдельные фрагменты при этом могут падать в океан). Но с тем полетом так не получилось: доставка двух лунных аппаратов — американского Blue Ghost и японского Resilience — израсходовала почти всё топливо ступени, так что возвращение в атмосферу Земли оказалось невозможным.
Как утверждала один из топ-менеджеров SpaceX Джулианна Шейман, после запуска компания соблюла «все надлежащие правила и требования» по утилизации второй ступени Falcon 9, однако «в результате сочетания солнечной активности и гравитационных сил ступень оказалась на траектории столкновения с Луной».
В свою очередь, представитель NASA Джими Расселл заявил, что «удар не представляет опасности для Земли, а ученые агентства планируют собрать лунные данные о событии».
В NASA ожидали, что в результате падения образуется кратер шириной около 18 метров и глубиной около четырех метров, а выброшенные при ударе пыль и обломки породы разлетятся вокруг места падения.
Крупные обсерватории в Северной и Южной Америке сейчас анализируют собранные данные, но ученые уже заявили, что зарегистрировали последствия удара в виде газового облака натрия и лития. Тем временем первые фотографии места падения сделал корейский зонд.
Популяризатор космоса Георгий Тришкин назвал происходящее «настоящим праздником для научного сообщества и наблюдательной астрономии»: «Уникальный случай, когда объект с хорошо известными параметрами и композицией столкнется со спутником Земли в заранее известное время. А значит, можно наблюдать и изучать разными научными инструментами». По словам эксперта, специалистам очень повезло с местом падения ступени ракеты — на границе с обратной стороны Луны: им удалось наблюдать за падением «как бы сбоку» и в результате «точнее подсчитать, какая масса лунной породы поднимется и какой формы будет пылевое облако».
Намеренно и ненамеренно
Само по себе попадание объекта такого размера по Луне — дело привычное: метеороиды, как отмечал глава NASA Джаред Айзекман, сталкиваются со спутником Земли примерно с такой же энергией раз в шесть дней. Но падение рукотворного объекта — иное дело.
Ступень Falcon 9 — лишь второй подобный случай, если вынести за скобки отказы техники и намеренные столкновения в научных целях. Первый произошел 4 марта 2022 года, когда некий объект упал на обратную сторону Луны. Изначально, семью годами ранее, его приняли за околоземный астероид и обозначили как WE0913A. Позднее стало понятно, что речь идет о рукотворном объекте — по всей видимости, об одной из ступеней китайской ракеты-носителя «Чанчжэн-3C», в 2014 году отправившей в космос аппарат «Чанъэ-5Т1». Правда, в Китае это подтверждать не стали.
При этом после того, как аппарат NASA снял место падения, обнаружилась странность. Кратер — и это уникальный случай — оказался двойным: восточный диаметром 18 метров, наложенный на западный диаметром 16 метров. Специалисты пришли к выводу, что перед прилунением ракета не вела себя так, как обычная пустая оболочка с двигателем на одном конце: она постоянно вращалась, как будто бы на другом конце был некий тяжелый объект. То есть там был либо некий груз, либо нестандартный конструктивный элемент. Что именно, установить так и не удалось.
А до этого по Луне били намеренно. Верхние ступени ракет Saturn V, запускавших с 13-й по 17-ю миссии Apollo, врезались в лунную поверхность специально: вызванные ими «лунотрясения» позволяли калибровать сейсмометры, оставленные предыдущими экспедициями. А в 2009 году NASA направило верхнюю ступень ракеты в постоянно затененный кратер у южного полюса Луны, чтобы выяснить, есть ли там водяной лед. В результате удара над поверхностью поднялся шлейф вещества, которое, возможно, не подвергалось воздействию прямого солнечного света в течение миллиардов лет. Миссия, как напоминает CBS News, подтвердила наличие водяного льда на южном полюсе Луны. Сейчас это одна из главных причин, по которым США и Китай стремятся построить там лунные базы.
«Черный след на поверхности Луны»
Два незапланированных удара по Луне за 4,5 года — это, как отмечает в своей научной работе группа астрономов и специалистов по планетологии (преимущественно из Аризоны), «довольно настораживающий прецедент». Они напоминают, что в ближайшее десятилетие к Луне планируется отправить почти 100 миссий — по сравнению примерно с 35 за последние три года, — поэтому разного рода падения, вероятно, будут происходить всё чаще.
Удары по Луне будут представлять заметную угрозу планам строительства баз. Впрочем, и для борьбы с обычными метеороидами надо будет что-то придумать. В беседе с телекомпанией ABC специалист по космическому праву из Университета Бонд (Австралия) Грегори Радисич пояснил: «Когда при столкновении реголит [лунный грунт — Прим. ред.] выбрасывается вверх, он поднимается на километры, попадает на орбиту и начинает двигаться с орбитальной скоростью. Он может разрушать спутники, покрывать пылью научные приборы и угрожать жизни членов экипажа — как находящихся на поверхности, так и работающих на орбитальных аппаратах». Радисич выступил за создание международного механизма, аналогичного NOTAM — системе извещений пилотов гражданской авиации об изменениях обстановки: «Когда ситуация меняется и приближается авария или, как в данном случае, мы за несколько недель знаем, что обломок упадет на поверхность, необходимо сообщать об этом всему миру. Тогда операторы смогут переместить свои аппараты, если это возможно, или подготовить их к удару».
Вторая проблема, по словам Радисича, заключается в том, что человечество «относится к Луне так же почтительно, как к мусорной свалке»: «Такие аварии не просто наносят ущерб репутации космического оператора [то есть Space X. — Прим. ред.] — они буквально оставляют черный след на поверхности Луны, потому что там нет погоды и ничто не может его смыть».
На орбите не протолкнуться
На околоземной орбите уже сложилась крайне непростая ситуация, заметная по интерактивной карте Orbital Radar, показывающей местоположение части искусственных спутников и космических аппаратов.
Еще 70 лет назад у Земли был один спутник — Луна. Сейчас в каталогах систем контроля космического пространства зафиксировано около 46,1 тысячи объектов искусственного происхождения, за которыми ведется регулярное наблюдение. Из них действующих спутников лишь 16,1 тысячи (большинство — от SpaceX). Остальное — космический мусор: отдельные фрагменты и обломки, мертвые спутники, отработанные ступени и компоненты аппаратов.
Эти примерно 30 тысяч мусорных объектов — только то, что удалось обнаружить и занести в каталоги. На низкой орбите системы наблюдения отслеживают объекты крупнее примерно 5-10 сантиметров, а на геостационаре — крупнее 30 см-1 метра. Так что эти каталоги далеко не полные: мелких фрагментов вокруг Земли гораздо больше.
Около 80% космического мусора, который в настоящее время отслеживается на низкой околоземной орбите, приходится на три страны: США, Россию (включая СССР) и Китай. При этом, как отмечали в колонке для The Washington Post профессор физики и астрономии Бритт Лундгрен и предприниматель Дэвид Кляйн, некоторые из самых масштабных случаев образования мусора можно было полностью предотвратить. Так, в 2007 году Китай намеренно уничтожил один из собственных спутников в ходе испытания противоспутниковой ракеты, разбросав по орбите тысячи обломков.
Россия провела аналогичное испытание в 2021 году: был атакован спутник, запущенный СССР в 1982-м. Сразу после этого Космическое командование США насчитало более 1,5 тысячи обломков, заявив, что есть еще сотни тысяч более мелких фрагментов, отследить которые просто невозможно. Тогдашний госсекретарь США Энтони Блинкен обвинил РФ в «безрассудном и безответственном поведении», а также в «готовности поставить под угрозу долгосрочную устойчивость космического пространства».
В российском Минобороны заверили, что «образовавшиеся фрагменты не представляли и не будут нести угрозы для орбитальных станций, космических аппаратов и космической деятельности». И вообще, добавили в ведомстве, «США, КНР и Индия подобные испытания уже проводили».
Вот только в Москве умолчали, что китайский удар оставили обломки на орбите на века, а подавляющее большинство обломков от американского удара 2008 года сгорело в земной атмосфере в течение двух месяцев (последний кусочек — через 20 месяцев). Фрагменты российского спутника также в итоге, по большей части, сгорели.
Мусор, опасный во всех отношениях
В среднем мусор движется с орбитальной скоростью 7–8 км в секунду. К чему может привести столкновение, зависит от размера. Например, как отмечали в Европейском космическом агентстве, столкновение с объектом в 10 сантиметров (размер крупного яблока) вызовет «катастрофическую фрагментацию типичного спутника», а сантиметровый объект «скорее всего, выведет аппарат из строя и пробьет защиту МКС». Стоит ли напоминать, что на работе спутников в нашей жизни завязано слишком многое: связь, навигация, работа экстренных служб и критической инфраструктуры, отслеживание метеорологических явлений и так далее.
Особо опасно, что мир, похоже, оказался на пороге момента начала явления, известного как синдром Кесслера. Гипотезу сформулировали в 1978 году сотрудники NASA Дональд Кесслер и Бертон Кур-Пале: сначала фрагменты бьют по крупным целым объектам, затем осколки бьют по следующим крупным объектам, и так до бесконечности. В результате — миллионы и миллионы опасных мелких обломков. По некоторым оценкам, на ряде орбит нечто подобное уже происходит, хотя глобальная самоподдерживающаяся цепная реакция еще все-таки не наступила.
При этом «даже без столкновений космический мусор имеет экономическую цену», пояснял Space.com Эндрю Бонвик, вице-президент компании Relm Insurance, которая занимается страхованием спутников: «Каждый раз, когда спутнику приходится маневрировать, чтобы избежать возможного столкновения, он расходует топливо, а это конечный и драгоценный ресурс». Спутники Aqua, Terra и Aura — части системы наблюдения Земли (EOS) от NASA — в 2005–2018 годах были вынуждены не менее 32 раз уклоняться от мусора.
Наконец, еще одна проблема — падение на землю обломков, которые обычно — но не всегда — сгорают в атмосфере (и это, кстати, ее загрязняет) или тонут в океане. «Однажды декабрьским днем небо словно разорвалось, и вниз понесся охваченный огнем металлический обломок шириной больше школьного автобуса [диаметром 2,5 м. — Прим. ред.]. Когда он рухнул на участок сельскохозяйственной земли, грохот был сильнее удара грома. Жители деревни Мукуку, расположенной примерно в трех часах езды к югу от Найроби, столицы Кении, были потрясены», — рассказывала газета The New York Times про падение в 2024 году кольца, которое соединяло части ракеты и, по идее, должно было сгореть в атмосфере.
В июле 2026-го на пляже Форрест-Бич в штате Квинсленд (Австралия) нашли шесть сфер вдвое больше баскетбольного мяча — это тоже были части ракеты-носителя. В 2025 году четыре обломка ракеты Falcon 9 упали в окрестностях польской Познани. А в 2024 году выброшенное с МКС оборудование пробило крышу дома во Флориде.
Проблема не нова: еще в 1997 году американка Лотти Уильямс стала первым человеком, в которого попал рукотворный космический мусор. В парке под городом Талса (штат Оклахома) ее задело куском обгорелого стеклопластика длиной около 13 сантиметров и весом примерно с пустую банку из-под газировки. Обошлось без серьезных травм.
С увеличением количества космического мусора растет и риск того, что обломки будут падать на Землю и угрожать людям. В минувшем году, сообщала The New York Times, Космические силы США выпустили предупреждения почти о 820 объектах, входящих в атмосферу, а десять лет назад таких уведомлений было 110.
Расчеты в рамках исследования для Федерального управления гражданской авиации США показали: если темпы наращивания спутниковых группировок будут соответствовать плановым, высока вероятность того, что к 2035 году обломки будут задевать (убивать или ранить) примерно по одному человеку каждые два года.
Около 85% риска, исходя из этих расчетов, будет приходиться на системы SpaceX (компания нацелилась на выведение в космос до миллиона спутников, спроектированных в качестве орбитальных дата-центров).
Рекомендации, а не требования
Таким образом, ситуация с космическим мусором требует все более решительных действий. Вот только от кого — вопрос дискуссионный. Космическое право не дает простых универсальных механизмов предотвращения мусора, удаления объектов и автоматического взыскания штрафов за каждый инцидент.
Главный юридический документ — «Договор о принципах деятельности государств по исследованию и использованию космического пространства, включая Луну и другие небесные тела» (принят Генассамблеей ООН в 1966 году, открыт для подписания в 1967-м; присоединились 118 стран, включая ведущие космические державы). Там говорится, что государства-участники договора несут «международную ответственность за ущерб, причиненный [запускаемыми ими в космос. — Прим. ред.] объектами или их составными частями на Земле, в воздушном или в космическом пространстве, включая Луну и другие небесные тела, другому государству-участнику Договора, его физическим или юридическим лицам». В документе также упоминается необходимость «избегать вредного загрязнения» космоса. Но санкций за несоблюдение этих принципов нет.
В 2007 году Комитет ООН по использованию космического пространства в мирных целях (COPUOS) выпустил свои рекомендации:
- Ограничивать выброс мусора при штатных операциях.
- Минимизировать вероятность разрушений на активном этапе полета.
- Ограничивать вероятность случайных столкновений на орбите.
- Избегать преднамеренного разрушения и других видов деятельности, порождающих долгоживущие обломки.
- Минимизировать риск послеполетных разрушений из-за остаточной запасенной энергии.
- Ограничивать длительное пребывание аппаратов и орбитальных ступеней ракет-носителей в области низкой околоземной орбиты после завершения миссии.
- Ограничивать длительное присутствие аппаратов и ступеней ракет-носителей в области геосинхронной орбиты после завершения миссии.
Но это именно рекомендации, не обязательные для исполнения.
Тем временем, в США национальные регуляторы — в частности, Федеральное авиационное управление и Федеральная комиссия по связи США (FCC) — заняты разделением полномочий. FCC, лицензирующая радиочастоты, в 2022 году ввела правило о необходимости сводить отработавшие аппараты с орбиты за пять лет вместо прежних 25. Однако и прежние сроки соблюдались далеко не всегда и не всеми. В 2023-м FCC впервые оштрафовала оператора за нарушение: компания DISH заплатила 150 тыс. долларов за то, что оставила спутник EchoStar-7 всего в 122 километрах над геостационарной дугой вместо обещанных 300. Но некоторые юристы и члены Конгресса оспаривают границы полномочий FCC в деле регулирования мусора.
В России этой теме посвящен ГОСТ Р 52925-2018 «Изделия космической техники. Общие требования к космическим средствам по ограничению техногенного засорения околоземного космического пространства». Стандарт требует, чтобы конструкция аппарата исключала «преднамеренное разрушение, а также иные действия, способные привести к образованию мусора». Однако этот документ, как сказано в сводке национальных мер, поданной в COPUOS, относится к национальным механизмам реализации международных руководящих принципов, которые сами по себе не являются юридически обязательными
Как отмечал Orbital Radar в контексте разрушения российского спутника в опасной близости от орбиты МКС (возможно, из-за взрыва остатков топлива), «Россия исторически демонстрировала один из самых низких среди ведущих космических держав уровней соблюдения требований по предупреждению образования космического мусора». Многие российские аппараты, отмечали эксперты, после завершения работы не проходят пассивацию — обезвреживание оставшихся источников энергии, чтобы позднее аппарат не взорвался.
Договориться на международном уровне о чем-то юридически обязывающем сейчас де-факто невозможно. Также сейчас трудно представить и иные прорывные договоренности в рамках ООН, которая уже давно не функционирует так, как было задумано.
На этом фоне экс-глава Космического агентства Великобритании Кэтрин Кортни предупредила: ситуацию, вероятно, изменит только катастрофа — «достаточно серьезная, чтобы финансово ударить по части операторов, но недостаточно большая, чтобы спровоцировать синдром Кесслера и ждать двести лет, прежде чем этим пространством снова можно будет пользоваться».
В разговоре с Physics World Кортни провела аналогию с инцидентом, произошедшим в 1989 году с танкером Exxon Valdez: у берегов Аляски разлилась нефть, вскоре после чего американское экологическое регулирование было существенно переработано. Пока же, отметила она, космическое пространство напоминает автостраду, где все едут без ограничений скорости и без поворотников, а сломавшаяся машина просто остается брошенной посреди дороги.