Космический мусор и спутники связи. Как в столице следят за околоземной орбитой

Космический мусор и спутники связи. Как в столице следят за околоземной орбитой
Е. Самарин. Mos.ru
Вокруг Земли летают тысячи искусственных спутников. Рассказываем, как они не сталкиваются друг с другом, почему важно следить за небом и что делать с космическим мусором.

В небе над Москвой в ясную погоду можно увидеть сотни объектов. Они вполне опознанные — это спутники, запущенные человеком в космос. Благодаря этим объектам в мобильных устройствах есть связь, работают онлайн-карты и отображается загруженность дорог.

За сотнями объектов на околоземной орбите регулярно наблюдают, в том числе и в Москве. Зачем это нужно ученым, где установлены телескопы и что делать с космическим мусором — в материале mos.ru.

Москва активно поддерживает научные и инновационные производства. Так, город присвоил ПАО «Межгосударственная акционерная корпорация “Вымпел”» совместно с ПАО «Радиофизика» статус технопарка «Радиофизика». Он позволяет получать региональные налоговые льготы и льготы по аренде земли.

«Технопарки Москвы рассчитаны на размещение и поддержку высокотехнологичных компаний, осуществляющих в том числе и исследования и разработки в сфере космоса. На текущий момент в столице функционируют два технопарка, созданных на базе предприятий госкорпорации “Роскосмос” — технопарки “РКС” и “Прецизионные лазерные системы”», — отметил руководитель Департамента предпринимательства и инновационного развития Москвы Алексей Фурсин.

Искать спутники вокруг Земли

Обычный кабинет, компьютеры и офисные работники. Сразу и не догадаешься, что здесь работают специалисты, которые следят за космическим пространством. Константин Кузовов, заместитель начальника информационно-аналитического центра мониторинга космического пространства МАК «Вымпел», трудится здесь уже больше 10 лет. Его отдел следит за космическими объектами — теми, которые движутся вокруг Земли по круговым и высокоэллиптическим орбитам на расстоянии сотен или тысяч километров. «Наше основное направление — созданные человеком объекты. Это могут быть разные спутники, например связи или геодезические», — говорит Константин Кузовов.

Знать, где находятся те или иные спутники, нужно по нескольким причинам. Во-первых, необходимо постоянно обновлять базу данных.

Е. Самарин. Mos.ru

«Если мы не будем уточнять орбиту у какого-то отдельного объекта, например в течение месяца, то потом мы с трудом сможем его снова найти в небе. Во-вторых, нужно проверять, не пересекаются ли орбиты объектов. Если видим сильное пересечение, то можем сигнализировать о возможном столкновении», — уточняет Константин Кузовов.

Также можно узнать, в какой момент над определенной точкой пролетает тот или иной спутник. А если какой-то из объектов начнет падать, то можно будет заранее узнать точку, где он встретится с Землей.

Написанием программного обеспечения, решением задач и построением алгоритмов занимается большинство сотрудников. Кстати, практически все, кто здесь работает, выпускники Московского физико-технического института. Многие приходят сюда еще во время практики. Так произошло и с Александром Пигулевским, инженером информационно-аналитического центра. Он работает в компании уже четыре года.

Е. Самарин. Mos.ru

По его словам, здесь есть время для исследований, не надо постоянно решать какие-то скучные практические задачи. Можно расписать математику и проанализировать, провести эксперимент. «Еще в школе я заинтересовался физикой. А математикой больше увлекся в институте, прочувствовал силу и мощь этой науки, какие задачи можно решать, просто понимая, как работают логические математические связи. Программирование просто инструмент, куда интереснее сами задачи», — говорит Александр Пигулевский.

Космический рой

В здании расположился ситуационный центр, где можно наглядно увидеть работу специалистов. На большом экране визуализируют данные в 3D-формате — Землю и объекты вокруг нее. Зеленые точки — действующие спутники, красные — вышедшие из строя, а серые — мусор (небольшие метеоры, которые захватывает гравитационное поле Земли, или обломки аппаратов, созданных человеком).

«Выглядит это как рой, но на самом деле здесь гигантские расстояния, а спутники маленькие. На орбите все действительно не так плохо, как на этой демонстрации», — объясняет Константин Кузовов.

Самый большой круг из точек — космических объектов — это геостационарная орбита. На ней объекты находятся постоянно над одной точкой Земли.

На околоземной орбите находятся и совсем маленькие объекты — кубсаты, которые достаточно сложно увидеть. Это спутники маленького размера, они рассчитаны на недолгий полет.

Небольшие спутники планирует запустить и компания известного предпринимателя и изобретателя Илона Маска. По задумке, около 12 тысяч спутников обеспечат все население Земли высокоскоростным доступом в интернет. Более 500 объектов уже выведено на околоземную орбиту.

«Эта идея, безусловно, хорошая, но она может создать проблемы тем, кто наблюдает за небом — занимается астрономией и следит за дальним космосом. В каждом квадрате звездного неба, плюс-минус пара градусов, всегда будет попадаться один спутник», — говорит Константин Кузовов.

Первый спутник человечество запустило в космос в 1957 году. А уже сейчас эксперты говорят, что большинство объектов вокруг Земли — неработающие спутники или мусор. Ученые во всем мире думают, как очистить космическое пространство.

Во-первых, есть предложение растянуть сетку и ловить эти объекты, как мусор из аквариума. Но это не очень реалистично. Некоторые объекты летают слишком быстро, они эту сетку просто порвут. Второй путь — это спутник-буксир. Он подлетает к цели, захватывает ее и меняет ей орбиту. Эта технология уже была испытана. Правда, она скорее не для низкоорбитального космического мусора. Она позволяет продлевать жизнь объектам на геостационарной орбите.

Объекты с околоземной орбиты рано или поздно упадут в атмосферу и сгорят. Иногда осколки спутников все же долетают до Земли. Подобные случаи уже были в России и США. Объекты с высоких орбит будут летать там тысячи лет. Единственный способ их оттуда убрать — отлавливать.

«В конце концов все объекты, которые мы выводим на орбиту, станут мусором. Чем больше объектов на орбите, тем больше вероятность с ними столкнуться. Если столкновение все же произойдет, то оно вызовет еще серию столкновений. Таким образом, мы просто закроем свой космос на многие десятилетия, не сможем туда ничего нового запустить», — добавляет Константин Кузовов.

Дистанционно смотреть на небо

В Москве, как и в других крупных городах, сильно засвечивается небо. Именно поэтому телескопы устанавливают вдали от мегаполисов, а лучше всего в горах. Телескопы компании установлены в Благовещенске, Уссурийске, Кисловодске, Краснодаре и других городах, в Крыму.

В них подгружают план наблюдений на каждую ночь. Устройства программируют таким образом, чтобы они следили за определенной точкой в конкретные дату и время. Каждый день нужно уточнять перечень орбит, то есть путь, по которому объект летает вокруг Земли.

Но наблюдать за небом можно и в Москве. На крыше компании установлен телескоп. Недавно на нем проверяли новое программное обеспечение. Это такая тренировочная площадка, где тестируют наработки.

Телескоп накрыт белым куполом. Внутри напоминает подводную лодку, но только до того момента, пока не отроется специальное окно для наблюдений. Сама площадка может вращаться вокруг своей оси.

«Изначально наблюдениями занимался человек. Однако сейчас все ведется к тому, чтобы как можно меньше задействовать людей в наблюдениях. Программное обеспечение вращает этим куполом, телескопом, снимает кадры и обрабатывает их. Затем снимки отправляются на сервер. Человек нужен, например, для того чтобы в экстренной ситуации все выключить, закрыть купол во время дождя», — говорит Константин Кузовов.

Подобные наблюдения помогают следить не только за перемещениями искусственных спутников. Специалисты фиксировали даже метеоры, которые сгорали в атмосфере. Если космический или созданный человеком объект начнет сближаться с планетой, экспертам удастся определить место, где он встретится с Землей.