ISS Tracking

Космический мусор и МКС

Как станция защищается от тысяч обломков, летящих со скоростью 10 км в секунду

Орбита, на которой становится тесно

Вокруг Земли летают не только работающие спутники. Там же кружат отработавшие ступени ракет, вышедшие из строя спутники, оторвавшиеся детали и, больше всего, обломки, оставшиеся после взрывов и столкновений. Системы наблюдения внесли в каталог десятки тысяч объектов крупнее 10 см, а фрагментов размером от 1 до 10 см, по оценкам, больше миллиона — они слишком малы, чтобы следить за каждым.

МКС летает как раз в этой области. На её высоте, около 400 км, обломки тормозятся о разреженные остатки атмосферы и через несколько лет падают и сгорают, так что орбита понемногу очищается. Но сверху постоянно приходят новые, а станция — большая мишень: больше 100 метров от края до края.

Почему даже маленький обломок так опасен

Всё дело в скорости. Два объекта на низкой орбите могут сближаться со скоростью около 10 км в секунду — это в десять с лишним раз быстрее пули. При такой скорости алюминиевый шарик диаметром в сантиметр, который весит чуть больше грамма, несёт примерно столько же энергии, сколько тонный автомобиль на скорости около 40 км/ч, только вся она приходится на одну точку.

РазмерСколько их (оценка)Что с ними делают
Больше 10 смДесятки тысяч, внесены в каталогЗа ними следят с Земли, и МКС уклоняется, если они подходят близко
От 1 до 10 смБольше миллионаСлишком малы, чтобы за ними следить; от значительной их части спасает защита
Меньше 1 смСотни миллионовИх останавливает защита; остаются мелкие кратеры и следы

Наблюдение: «коробка» вокруг станции

Американская сеть наблюдения за космическим пространством отслеживает каталогизированные объекты радарами и телескопами и несколько раз в сутки рассчитывает, не пройдёт ли какой-нибудь из них рядом с МКС. Для этого вокруг станции мысленно выстраивают виртуальный ящик высотой около 2 км и длиной и шириной около 50 км — его неофициально называют «коробкой из-под пиццы». Если объект должен в неё войти, NASA и Роскосмос изучают ситуацию.

Главное — вероятность столкновения. Если она выше примерно 1 к 10 000 и время есть, назначают манёвр уклонения: двигатели включают на несколько минут, скорость станции немного меняется, и обломок проходит впереди или позади неё. Обычно для этого используют двигатели пристыкованного «Прогресса» или модуля «Звезда».

С 1999 года МКС выполнила несколько десятков манёвров уклонения. На нашей карте в реальном времени видно, что прогноз орбиты пересчитывается каждые несколько минут: после такого манёвра время пролётов может сдвинуться на несколько секунд. Как это сказывается на прогнозах, мы объясняем в статье о том, как мы рассчитываем пролёты.

Если времени нет — укрыться в кораблях

Иногда обломок замечают слишком поздно, и на манёвр не остаётся времени. Тогда экипаж укрывается в своих кораблях, «Союзе» и Crew Dragon, закрывает люки и готовится отстыковаться и вернуться на Землю, если станция получит серьёзное повреждение. Такое случалось несколько раз. Самый громкий случай произошёл 15 ноября 2021 года, когда Россия в ходе военного испытания уничтожила ракетой один из своих старых спутников, «Космос-1408». Столкновение породило больше 1 500 отслеживаемых обломков, и экипажу пришлось укрыться в кораблях, пока станция пересекала облако осколков.

Защита: разнесённые слои

От мелких обломков станцию спасает защита. У модулей есть тонкая внешняя стенка, отстоящая на несколько сантиметров от герметичного корпуса. Ударившись о первый слой, частица разрушается и испаряется, превращаясь в облако осколков. Оно распределяется по большей площади, и пробить второй слой ему уже не хватает сил. Такая конструкция называется экраном Уиппла — по имени астронома, который предложил её в 1940-х годах. В самых уязвимых местах её усиливают слоями специальных тканей, например кевлара.

С такой защитой станция выдерживает удары частиц размером примерно до сантиметра. Больше всего тревожит промежуток от одного до десяти сантиметров: такие обломки слишком малы, чтобы за ними следить, и слишком велики для защиты.

Следы ударов

Синдром Кесслера: в 1978 году учёный NASA Дональд Кесслер предупредил, что если на орбите окажется достаточно объектов, столкновения между ними будут порождать обломки, а те — новые столкновения, и так по цепочке. Не допустить этого на самых загруженных орбитах — сегодня одна из главных забот космической отрасли.

Что с этим делают

Агентства и регуляторы всё строже требуют, чтобы новые спутники в конце срока службы уводили с орбиты, опуская так, чтобы они сгорели в атмосфере за несколько лет. Кроме того, уже испытывают миссии по захвату мусора. Крупные группировки вроде Starlink летают на низких орбитах как раз для того, чтобы их спутники при отказе падали сами. Как они уживаются с МКС на небе, мы рассказываем в статье Starlink или МКС.

Частые вопросы

Сталкивался ли космический мусор с МКС?

С мелкими обломками — да, много раз: следы остались на иллюминаторах, панелях и манипуляторе. С крупными объектами — нет: за ними следят, и станция от них уклоняется.

Как часто МКС уклоняется от космического мусора?

Строгого графика нет. С 1999 года станция выполнила несколько десятков манёвров уклонения: бывает, что по нескольку за год, а бывает, что ни одного за много месяцев.

Что делает экипаж, если уклониться от обломка не успевают?

Укрывается в своих кораблях, «Союзе» и Crew Dragon, закрывает люки и готовится отстыковаться и вернуться на Землю, если станция получит серьёзное повреждение.

Обломки какого размера выдерживает МКС?

Её защита рассчитана на частицы примерно до сантиметра. Объекты крупнее 10 см отслеживают и обходят. Больше всего беспокоит промежуточный диапазон.

Влияют ли манёвры уклонения на время пролётов?

Да, немного. Манёвр меняет орбиту, и время пролётов может сдвинуться на несколько секунд. Поэтому прогноз лучше проверять в тот же день.

Следите за станцией в реальном времени

Открыть карту