Космический мусор: как его убирают с орбиты и почему это так сложно

удаление космического мусора

Орбита Земли накапливает отходы со времён первого спутника. По данным ESA, обновлённым 31 июля 2026 года, наземные сети слежения регулярно отслеживают около 46 130 объектов. Из 27 490 аппаратов, выведенных на орбиту с начала космической эры, примерно 18 840 остаются в космосе, а около 16 100 продолжают работать. Суммарная масса всех объектов на околоземных орбитах превышает 17 000 тонн.

Это лишь видимая часть. Статистические модели ESA, опирающиеся на расчётную популяцию MASTER-8, дают совсем иную картину: около 54 000 объектов крупнее 10 сантиметров, свыше 1,2 миллиона фрагментов от 1 до 10 сантиметров и порядка 140 миллионов частиц от 1 миллиметра до сантиметра. Регулярно отслеживать можно только крупнейшие из них — начиная примерно с 5–10 сантиметров на низкой орбите и с 30 сантиметров — 1 метра на геостационарной высоте.

Почему мусор опасен

Частица размером в сантиметр при столкновении выделяет энергию, сопоставимую с взрывом ручной гранаты. Скорости на низкой орбите достигают 7–8 км/с, поэтому масса не имеет решающего значения. При этом зафиксировано более 660 событий фрагментации — взрывов, столкновений и аномальных разрушений. Большинство из них вызваны взрывами остатков топлива или разрядкой батарей в ненейтрализованных аппаратах.

Самоподдерживающийся рост числа обломков из-за столкновений называют синдромом Кесслера. Это не одно внезапное событие с чёткой датой начала. Модели ESA показывают, что даже без новых запусков популяция мусора может продолжать расти, а некоторые высотные диапазоны низкой орбиты уже особенно уязвимы.

Что делается в первую очередь: предотвращение

Логика простая: лучший способ сократить объём мусора — не создавать нового. Поэтому международные нормы и требования ESA предписывают прежде всего профилактические меры.

Пассивация означает полный сброс остатков топлива и разрядку батарей в конце миссии. Именно невыполнение этого требования привело к большинству взрывов на орбите.

Вывод с рабочей орбиты — обязательное условие для спутников на низкой орбите. После завершения миссии аппарат должен покинуть рабочую высоту не позже чем через пять лет. Для геостационарных спутников предусмотрены «кладбищенские орбиты» выше рабочего кольца.

Проектирование с учётом разрушения при входе в атмосферу (Design for Demise) повышает вероятность того, что компоненты аппарата сгорят и риск для людей на Земле останется допустимым. Полное сгорание гарантировать можно не всегда; для крупных или стойких конструкций предусматривают управляемый вход в атмосферу.

Проектирование под захват (Design for Removal) — следующий шаг: новые аппараты снабжаются стандартизированными интерфейсами и навигационными маяками, чтобы в случае отказа их можно было забрать специальным спутником-сборщиком. Четыре следующих спутника Copernicus уже будут оснащены подобными интерфейсами.

Активное удаление: что это такое

Когда аппарат не может самостоятельно покинуть орбиту, его нужно увезти принудительно. Технология называется активным удалением мусора (Active Debris Removal, ADR). Спутник-перехватчик сближается с целью, выравнивает орбиту, захватывает объект и переводит связку на траекторию схода с орбиты или на орбиту с быстрым естественным распадом.

Главная сложность — «нежелательная кооперация». Мусор не предназначен для стыковки, часто медленно вращается вокруг нескольких осей, не имеет маяков и не отвечает на команды. Точная навигация и захват такого объекта требуют сложной автономной системы управления.

ClearSpace-1: первая реальная попытка

Миссия ClearSpace-1, которую ESA разрабатывает совместно с промышленным консорциумом под руководством OHB SE, должна стать первым в истории удалением неподготовленного объекта с орбиты. Целью выбран спутник ESA Proba-1 — аппарат массой 95 кг, запущенный в 2001 году и не оборудованный никакими средствами для стыковки. Его размеры 0,6 × 0,6 × 0,8 м, он находится на ценной низкой орбите и медленно вращается.

Перехватчик ClearSpace-1 использует четыре роботизированные манипулятора, которые охватывают спутник со всех сторон. После надёжного захвата связка переводится на траекторию схода, ведущую к сгоранию в атмосфере. Планируемый год запуска — 2029 (по данным страницы ESA на август 2026 года).

Параллельно ESA развивает демонстрационную миссию CAT (Capture Payload Bay), которая отрабатывает захват спутника через стандартизированный интерфейс MICE. Первый пассивный элемент этого интерфейса уже летает в составе спутника LUR-1.

Почему нельзя «просто убрать всё»

Каждая миссия ADR — отдельный сложный и дорогостоящий проект, тогда как объектов на орбите десятки тысяч. Существуют и юридические барьеры: право собственности и юрисдикция над космическим объектом не исчезают после завершения его работы, поэтому захват чужого аппарата требует согласия и координации с ответственным государством или оператором.

Риск усложнить ситуацию при неудачной попытке захвата тоже реален: если спутник разрушится во время манипуляции, один крупный объект превратится в облако мелких. Наконец, точный каталог — необходимое условие любого ADR: без надёжных данных о положении и вращении цели спутник-перехватчик просто не сможет выйти на нужную орбиту.

Цель Zero Debris и реалистичный горизонт

ESA сформулировало подход Zero Debris: к 2030 году значительно ограничить образование мусора в земных и лунных орбитах во всех новых миссиях агентства. В отчёте ESA за 2025 год указано, что Хартию Zero Debris подписали 19 стран и более 150 коммерческих и некоммерческих организаций.

Общий смысл этой стратегии — сначала остановить рост популяции мусора через жёсткие требования к пассивации и выводу, а затем постепенно сокращать уже существующий объём за счёт активного удаления приоритетных объектов. Ни одна технология в одиночку не решит проблему: она требует сочетания правовых норм, технической стандартизации и международного сотрудничества.

Почему проблема обостряется

Общее число запускаемых спутников растёт быстро: с начала космической эры состоялось около 7 320 успешных пусков, которые вывели на орбиту примерно 27 490 аппаратов. Созвездия из сотен и тысяч малых спутников — Starlink, OneWeb и аналоги — кратно увеличивают нагрузку на низкую орбиту. Инфраструктура слежения и нормативная база не успевают за темпом роста популяции.

Устойчивое использование орбитального пространства возможно только при одновременном движении по двум направлениям: профилактика новых обломков через жёсткие требования к концу жизни аппаратов и постепенное удаление уже существующих объектов через ADR-миссии. Первое дешевле и масштабируемо; второе — неизбежно, если не дать мусору накапливаться быстрее, чем он естественно сходит с орбиты.

Международное измерение

Активное удаление мусора сопряжено с юридическими сложностями: государство регистрации сохраняет юрисдикцию и контроль над объектом, а вопросы ответственности зависят также от обстоятельств запуска и возможного ущерба. Поэтому захват чужого спутника требует предварительных соглашений; единой отработанной процедуры для массовой уборки объектов разных владельцев пока нет.

Именно поэтому первые реальные ADR-миссии направлены на собственные объекты операторов — Proba-1 принадлежит ESA, которая сама и финансирует ClearSpace-1. Масштабирование технологии до уборки чужих аппаратов потребует как технического прогресса, так и международного правового урегулирования.

Читайте также: Как изменение климата увеличивает время жизни космического мусора на орбите

Выбор редакции