Китайские мегагруппировки и ступени SpaceX: космический мусор угрожает новым станциям на смену МКС

К маю 2025 года низкая околоземная орбита (НОО) оказалась на перекрёстке амбиций и рисков. С одной стороны, после планового вывода МКС к 2030 году её заменят коммерческие станции — Starlab, Orbital Reef, Axiom Station и Haven-1. С другой — стремительный рост числа пилотируемых миссий, включая полёты Crew Dragon (Fram2, Axiom Mission 4) и перспективы использования Starship в качестве исследовательской платформы, сталкивается с критической угрозой: более 50% рисков столкновений в НОО связаны с космическим мусором. Только за последние пять лет МКС выполнила 14 манёвров уклонения от обломков, и ситуация продолжает ухудшаться.

Основную опасность представляют неконтролируемые разрушения спутников, вызванные отказами энергосистем, двигателей или структурной усталостью. Яркий пример — инцидент с DMSP Flight 13 в 2015 году, когда взрыв литий-ионной батареи создал долгоживущее поле обломков. Хотя стандарт NASA-STD-8719.14 предписывает «пассивацию» аппаратов (обезвреживание источников энергии), эксперты настаивают на внедрении автономных систем, активирующихся даже при потере связи с Землёй. Это требует пересмотра подходов к проектированию — от клапанов сброса топлива до программных блокировок, предотвращающих накопление энергии после завершения миссий.

Рост числа запусков усугубляет проблему. В 2023 году FAA предложило сократить срок деорбитации верхних ступеней с 25 до 5 лет, но глобальные стандарты остаются разрозненными. Китай, активно развёртывающий мегагруппировки спутников, вызывает особое беспокойство: анализ показывает, что их ступени, оставленные на орбите, могут провоцировать столкновения более ста лет. Для снижения рисков необходимы полная пассивация ступеней, минимизация вторичного мусора (болты, защитные люки) и открытый обмен данными об орбитальной динамике.

Особую сложность представляют объекты размером менее 10 см, которые не обнаруживаются большинством радаров. При скорости 7,8 км/с фрагмент массой 0,5 кг обладает энергией, сопоставимой с 3,5 кг тротила, а 1-сантиметровый осколок — с ручной гранатой. В 2016 году частица размером в доли миллиметра оставила скол на стекле модуля «Купол» МКС. Для улучшения мониторинга развивают сети оптических станций с глубокой экспозицией и алгоритмы триангуляции, но их покрытие всё ещё недостаточно, особенно на полярных орбитах.

Активная очистка орбиты постепенно переходит из концепций в практику. Более 3000 нерабочих спутников и 2000 ступеней могут стать мишенями для технологий вроде сетей, роботизированных манипуляторов (Astroscale ELSA-d, ESA ClearSpace-1) или магнитной стыковки. Однако демонстрационные миссии требуют масштабирования. Одним из решений могла бы стать модель «мусор-как-услуга», где NASA или Космические силы США выступают заказчиками удаления высокорисковых объектов, покрывая часть затрат коммерческих операторов.

Без координации эти усилия останутся фрагментарными. Уже сейчас МКС ежесуточно фиксирует десятки сближений с обломками, а для новых станций, которые начнут работу до 2030 года, риски будут выше из-за увеличения «населения» НОО. Будущее пилотируемых программ зависит от совместных действий: ужесточения норм проектирования, внедрения единых стандартов деорбитации и развёртывания систем мониторинга и очистки. Если меры не будут приняты в ближайшие годы, то орбитальная инфраструктура, созданная для освоения космоса, может превратиться в ловушку для следующих поколений исследователей.

 Источник: spacenews.com