Новая методика, разработанная исследователями, позволяет отслеживать падение на Землю ступеней ракет, фрагментов космических аппаратов и другого крупного мусора, спускающегося с орбиты. Согласно последним данным, сейсмические станции способны оказать существенную помощь в этом процессе: на заключительном этапе разрушения объекта они демонстрируют большую эффективность по сравнению со спутниками и телескопами.
2 апреля 2024 года около 01:40 по местному времени над южной частью Калифорнии в небе был зафиксирован огненный шар. Только приблизительно через час специалисты, занимающиеся космическим мусором, установили, что это был орбитальный модуль космического корабля «Шэньчжоу-15». Десять месяцев назад его спускаемый аппарат совершил посадку в Китае с тремя космонавтами на борту, а этот отстыкованный модуль с тех пор находился на околоземной орбите в качестве космического мусора.
Его падение, несмотря на все обстоятельства, стало неожиданностью для служб отслеживания. Согласно прогнозам, инцидент должен был произойти на 26 минут позже и в другом месте – над Атлантическим океаном, а не над Тихим, в 8600 километрах к северо-востоку. Другими словами, в совершенно иной точке, за пределами Северо-Американского континента.
Осколки проносились над землей. К счастью, вероятные остатки, которые могли не полностью сгореть, должны были упасть в пустыне Мохаве – в необитаемой зоне. В случае необходимости их поиска, это было бы почти бесполезно: данные о месте крушения были настолько неточными, что пришлось бы исследовать территорию, сравнимую по площади с одним из штатов Америки.
Особо показательным этот случай назвали планетолог из Университета Джонса Хопкинса (США) Бенджамин Фернандо и эксперт в области электроники и электротехники из Имперского колледжа Лондона (Великобритания) Константинос Хараламбус. Как объяснили они в недавней статье для издания Science, проблема заключается не только в ошибках при определении траектории входа в атмосферу, но и в сложностях наблюдения за самим процессом падения: телескопы и спутники фиксируют преимущественно момент вспышки и начальный этап снижения объекта, охваченного пламенем. Дальнейшее движение скрывается за облаком плазмы, которое препятствует обнаружению радарами, а затем объект разрушается на фрагменты, что вынуждает оценивать дальнейшее перемещение обломков, опираясь на расчеты».
Ученые сообщили, что решение данной проблемы может оказаться не таким простым, как кажется на первый взгляд. Для мониторинга космического мусора, находящегося в состоянии падения, можно задействовать детекторы сейсмических волн, которые обычно применяются для регистрации землетрясений. Они способны регистрировать и звуковые удары, возникающие при входе в атмосферу достаточно крупных объектов.
Анализ сигналов с 124 сейсмостанций, полученных во время пролета космического корабля «Шэньчжоу-15», показал, что на их основе можно было определить объект всего за несколько минут и, что особенно важно, с невиданной ранее точностью отследить путь его движения. Сейсмодатчики зафиксировали многоступенчатый процесс разрушения, зафиксировав последовательные взрывы в атмосфере.
На основании данных, полученных с этих приборов, место крушения уцелевших обломков было определено с большей точностью и оказалось сдвинуто примерно на 30 километров от того, что предсказывали другие прогнозы. Специалисты отметили, что в случае, если бы обломки содержали радиоактивные или токсичные вещества, их поиск прошел бы быстрее.