ЗАГРЯЗНЕНИЕ КОСМОСА

Загрязнение космоса давно беспокоит всех, от кого зависит безопасность полетов. Американским астронавтам удалось доставить на Землю отработавший положенный срок на орбите спутник LDEF, который был передан в распоряжение ученых. Их интересовало, в каком состоянии приборы, в каком — обшивка, за пять лет работы спутника на орбите. Дональд Кесслер, старший специалист НАСА по изучению загрязненности космоса, обследовал спутник в поисках капелек калиево-натриевой смеси. «Вот они, — сказал Кесслер своим коллегам, — доказательства утечки из ядерных реакторов налицо».

Специалисты сравнивают околоземные орбиты с помойкой, мусорной ямой, свалкой металлолома. По орбитам движется свыше семи тысяч крупных предметов, отчетливо различимых на экранах радаров, и около миллиона мельчайших частичек, встреча с которыми совсем не безобидна. Спутник LDEF и доставивший его на Землю «Шаттл» вернулись со множеством крошечных вмятин от этих частичек. Вероятность того, что вместо вмятины когда-нибудь возникнет пробоина, увеличивается день ото дня.

Крупные предметы в космосе наперечет. Это действующие и отработавшие свой срок спутники, части ракет, баки из-под топлива, колпаки от линз, а также обломки взорвавшихся ракет и летательных аппаратов, запущенных для испытаний космического оружия в эпоху холодной войны. За мелкими алюминиевыми частицами, рождающимися в тех же взрывах или в столкновениях крупных обломков, уследить почти невозможно. А тут еще новая напасть — радиоактивные металлические капельки — наследие холодной войны. Они часто различимы на экранах радаров и их удалось подсчитать. Сегодня их около 70 тысяч — только различимых, но существуют мириады неразличимых, а кроме того, число капелек растет.

Первый сигнал об опасности явственно прозвучал еще в 78-м году, когда советский спутник-шпион упал на севере Канады, в тундре, и обломки его ядерного реактора собирали с величайшей осторожностью. Шум вокруг этого события был немалый, но радиоактивная угрозу из космоса была осознана по-настоящему позже, в начале 80-х, когда НАСА, готовясь к постройке космической станции, развернула серьезные исследования околоземных орбит.

В распоряжении НАСА были армейские радары, созданные в свое время для охоты за ракетными боеголовками. Эти радары улавливали далекие объекты диаметром в 20 сантиметров, но специалистам требовались более чувствительные приборы.

В 89-м году большая тарелкообразная антенна, стоявшая в Долине Смерти в Калифорнии, была приспособлена под радар и вскоре засекла целый рой загадочный частичек, которые неслись по орбите на высоте около 600 км. Впоследствии стало ясно, что появление их связано с советским радарным спутником «Космос-1900», который потерпел катастрофу, не достигнув заданной орбиты в 1000 километрах от Земли.

Через год вошел в строй мощный радар лаборатории Линкольна в Массачусетском технологическом институте. Все данные, получаемые им, поступали в НАСА и в Министерство обороны Соединенных Штатов. Ученые назвали новый радар «Хэйстеком», то есть «Стогом сена», хотя в данном случае со «стогом сена» можно было сравнить космос, где радару предстояло, как иголки, искать мелкие инородные частицы. Вопреки поговорке, оценивающей поиски как безнадежные, «Хэйстек» находил частицы без особого труда. Это могли быть металлические предметы буквально величиной с иголку.

Довольно быстро «Хэйстек» обнаружил широкий пояс этих частичек, кружившихся вокруг Земли на расстоянии от 850 до 1000 километров. Наибольшая плотность частичек приходилась на определенную высоту — 960 километров. И эта определенность, по словам Юджина Стэнсбери, сотрудника Космического центра имени Джонсона в Хьюстоне, служила неопровержимым доказательством того, что пояс образовался не в результате какой-нибудь природной катастрофы, вроде столкновения планеты с астероидом, которое недавно наблюдалось на Юпитере, а был созданием рук человеческих. На это же указывала и сравнительно небольшая скорость движения частичек.

Если в космосе взрывается какая-нибудь часть ракеты (чаще всего третья ступень, доставляющая спутник на расчетную орбиту), то ее осколки постепенно выходят за пределы этой орбиты и уже через два-три года кружатся вокруг Земли во всех направлениях. Впервые это отчетливо наблюдалось после взрыва третьей ступени ракеты «Ариан», запущенной в 86-м году с космодрома в Южной Америке. Пояс таинственных частичек тоже стал расползаться, а движение их становилось все более хаотичным. Но пока они не расползлись, ученые обратили внимание на то, что пояс по отношению к земному экватору наклонен под углом ровно в 65 градусов. У пояса была та же самая орбита, что и у советских спутников!

Все тот же «Хэйстек» позволил определить тип поляризации света, отражаемого частичками, а по типу установить их точную форму. Частички оказались круглыми, как шарики-капли ртути из разбившегося градусника. Но это были капельки смеси калия и натрия. Вытекли они из ядерных реакторов советских спутников. Загадка, над которой ломали головы американские ученые в течение пяти лет, была разгадана.

В 1967 году Советский Союз начал оснащать свои спутники-шпионы, летавшие на низких орбитах и наблюдавшие за передвижением военных кораблей НАТО, ядерными реакторами. У разведывательного спутника был радар, которому требовалось много энергии. А ядерные реакторы как раз и давали гораздо больше энергии, чем солнечные батареи, стоявшие на обычных спутниках.

С 1967 по 1988 гг. было запущено 33 спутника-шпиона. Летали они низко — на высоте в 240 километров. Спутник работал несколько месяцев, пока работал его реактор, после чего его поднимали на высоту 960 километров, откуда он уже не мог вернуться в атмосферу и упасть на Землю. Спутник будет вращаться вокруг Земли сотни лет, рассуждали советские ученые, все радиоактивные материалы за это время распадутся, и опасность перестанет существовать сама собой.

Однако реакторы дали течь. В каждом из них, как установили Дональд Кесслер и его коллеги, изучив опубликованные схемы советских космических реакторов, содержится около 30 килограммов охладителя — жидкой смеси калия с натрием. Вот этот охладитель и начал вытекать из устаревших реакторов, угрожая космическим кораблям, станциям и действующим спутникам — радиоактивным заражением и возможным столкновением.

Спутник, который осматривал Кесслер, такие удары выдержал, но выдержат ли другие аппараты?

Капелька охладителя имеет в диаметре полсантиметра, хотя бывают и большие капли — диаметром до двух сантиметров. Капля движется со скоростью 10 километров в секунду по отношению к космическому кораблю или спутнику. Поэтому при ударе капли о корпус спутника или космического корабля может образоваться не только вмятина, но и пробоина. Натрий же, помимо всего прочего, разъедает плохо защищенные металлические поверхности.

Как рассказал в интервью «Нью-Йорк таймс» Дональд Кесслер, по просьбе ученых НАСА американское правительство поинтересовалось у российского правительства, могут ли их старые реакторы дать течь на орбите. Российское правительство переадресовало вопрос своим ученым, и те ответили — могут.

В самое ближайшее время американские и российские ученые намерены собраться вместе и обсудить, что предпринять в этой связи со старыми советскими спутниками, угрожающими загрязнением космического пространства и потенциальными катастрофами.