Несмотря на низкую вероятность того, что обломки ракеты космического назначения причинят вред или приведут к гибели людей, поскольку большая их часть, вероятно, упадет в океан или в безопасном районе, эксперты отмечают, что риски постепенно возрастают.
Согласно исследованию, проведенному учеными из Университета Британской Колумбии (Ванкувер, Канада), существует вероятность в десять процентов, что обломки ракеты, вышедшей в космос, достигнут Земли после неконтролируемого схода с орбиты и входа в атмосферу), опубликованное в журнале Nature Astronomy.
Согласно исследователям, в 2020 году не менее чем у 60% ракетных корпусов, вышедших на низкую околоземную орбиту, остатки продолжали находиться там в течение дней, месяцев или лет, что создавало потенциальную угрозу столкновения со спутниками и падения на землю, море или в воздушное пространство, где находятся самолеты. Ранее этой проблеме не уделялось должного внимания, однако количество космических запусков и объем космического мусора постоянно растут.
За примерами не нужно далеко ходить: в мае 2020 года 18-тонная основная ступень китайской ракеты « Чанчжэн-5Б» неконтролируемо вошла в плотные слои атмосферы нашей планеты после вывода на орбиту прототипа пилотируемого корабля нового поколения. Обломки корпуса упали на две деревни в Западной Африке, повредив несколько зданий. Спустя год, весной 2021-го, Пекин запустил тяжелую «Чанчжэн-5»: она успешно вывела на НОО первый модуль новой китайской космической станции «Тяньгун». Фрагменты упали в Индийский океан, хотя большая часть сгорела.
По мнению ученых, эти два объекта стали самыми массивными, неконтролируемо вошедшими в атмосферу Земли со времен советской станции « Салют-7» в 1991 году, когда она вошла в атмосферу Земли, преодолев скорость, превышающую 30 тысяч километров. В случае китайских запусков, Соединенные Штаты, разумеется, поспешили сразу обвинить Поднебесную.
«Поскольку отсутствует единое международное согласие относительно допустимого уровня риска, другие космические державы, в том числе и США, принимают схожие решения в отношении неконтролируемого входа в атмосферу. Исследователи напомнили о 2016 году, когда ракета SpaceX вошла в атмосферу над Индонезией.
В США для космических запусков используются общепринятые способы минимизации образования орбитального мусора ( ODMSP): вероятность аварий, связанных с выходом ракеты в атмосферу, должна быть ниже установленного предела в 1 к 10 000. При этом ученые отмечают, что в эпоху создания многоразовых ракетных систем данный показатель не имеет существенного значения. Зачастую от этих требований закрывают глаза. Например, американские Военно-воздушные силы отказались от соблюдения требований безопасности при 37 запусках из 66, выполненных по их заказу в период с 2011 по 2018 год. Причиной стало то, что замена ракет, не соответствующих правилам, оказалась слишком дорогостоящей. В период с 2008 по 2018 год NASA также игнорировало эти требования семь раз, в том числе во время старта Atlas V в 2015 году, когда оцениваемый риск аварии составлял 1 к 600.
«Влияние запуска определяется типом используемой ракеты-носителя. Некоторые модели оснащены ускорителями, которые отделяются на суборбитальном участке траектории и обычно приводятся в океан. <…> Если основная ступень достигает орбиты, ее либо оставляют там (как в случае с «Чанчжэн-5В»), либо возвращают обратно управляемо. Когда ступень выводят с достаточно низким перигеем, сопротивление газа постепенно снижает ее высоту и в итоге приводит к неконтролируемому повторному входу в атмосферу, что может произойти в любой точке траектории полета. Напротив, при контролируемом входе в атмосферу с орбиты задействуют двигатель, чтобы направить ступень в удаленный район океана либо другую безопасную зону», — рассказывается в статье.
Для оценки потенциального числа жертв, вызванных падением обломков, авторы проанализировали общедоступные данные, включая информацию о плотности населения, отчеты о запусках ракет, изменениях орбитального наклонения и космическом мусоре, охватывающие период в 30 лет. За период с мая 1992 года по 5 мая 2022 года с орбиты было удалено более полутора тысяч объектов, созданных человеком, причем более 70% из них сошли с орбиты неконтролируемо. Вход в атмосферу классифицировался как неуправляемый, если интервал между датой запуска и моментом входа в атмосферу превышал неделю.
Исследователи обратили внимание на фрагменты носителей, сохранившие структурную целостность и представляющие угрозу для людей. Согласно расчетам, если после каждого неконтролируемого входа в атмосферу обломки распределяются на территории площадью десять квадратных метров, то в ближайшие десять лет существует 10-процентная вероятность возникновения одного или нескольких инцидентов — на территории, в море или в воздушном пространстве.
Наибольшему риску подвержены Джакарта и Дакка — столицы Индонезии и Бангладеш, а также Лагос, главный порт Нигерии. Вероятность того, что обломки ракет упадут на жителей этих городов, в три раза превышает аналогичный показатель для Нью-Йорка, Пекина и Москвы. При этом, согласно мнению авторов исследования, данные оценки занижены, учитывая стремительный рост числа запусков.
Учитывая, что технологии управляемого повторного входа уже разработаны, препятствием к их широкому применению являются сопутствующие расходы. Недавние достижения в области технологий и проектирования миссий делают неконтролируемые повторные входы в атмосферу ненужными, однако организации, осуществляющие запуски, не готовы нести связанные с этим затраты. В связи с этим, правительства, население которых находится под угрозой, должны потребовать от крупных космических держав согласованных действий, предусматривающих управляемые входы ракет в атмосферу, а за несоблюдение этих требований должны следовать существенные санкции, — заключили ученые.