Орбита захоронения — орбита искусственных космических объектов, на которую осуществляется их увод после окончания активной работы. Также называется областью увода космического объекта или зоной захоронения.
Для геостационарных спутников орбитой захоронения считается орбита, высота которой на 200 километров превышает высоту геостационарной орбиты (круговая орбита 35 786 км над уровнем моря, расположенная над экватором Земли, находясь на которой, искусственный спутник обращается вокруг планеты с угловой скоростью, равной угловой скорости вращения Земли вокруг оси. Визуально спутник «висит» в небе неподвижно).
На орбиту захоронения отправляются отработавшие орбитальные аппараты для уменьшения вероятности столкновений и освобождения места на геостационарной орбите. Низкоорбитальные военные разведывательные спутники с ядерной энергетической установкой используют более низкие орбиты захоронения — около 650—1000 км. На эти орбиты отправляется активная зона ядерного реактора после окончания ее работы. Срок жизни на этих орбитах составляет порядка 2 тысяч лет.
Проблема засорения околоземного космического пространства «космическим мусором» как чисто теоретическая возникла по существу сразу после запусков первых искусственных спутников Земли в конце пятидесятых годов. Официальный статус на международном уровне она получила после доклада Генерального секретаря ООН под названием «Воздействие космической деятельности на окружающую среду» 10 декабря 1993 г., где особо отмечено, что проблема имеет международный, глобальный характер: нет засорения национального околоземного космического пространства, есть засорение космического пространства Земли, одинаково негативно влияющее на все страны.
Необходимость мер по уменьшению интенсивности техногенного засорения космоса становится понятной при рассмотрении возможных сценариев освоения космоса в будущем. Существуют оценки, так называемый «каскадный эффект», который в среднесрочной перспективе может возникнуть от взаимного столкновения объектов и частиц «космического мусора». При экстраполяции существующих условий засорения низких околоземных орбит, даже с учетом мер по снижению в будущем числа орбитальных взрывов и других мероприятий по уменьшению техногенного засорения, этот эффект может в долгосрочной перспективе привести к катастрофическому росту количества объектов орбитального мусора и, как следствие, к практической невозможности дальнейшего освоения космоса. Предполагается, что после 2055 года процесс саморазмножения остатков космической деятельности человечества станет серьёзной проблемой.
В настоящее время в районе низких околоземных орбит вплоть до высот около 2000 км находится, по разным оценкам, порядка 270 000 техногенных объектов общей массой до 5000 тонн. Лишь небольшая их часть (порядка 10 wacko была обнаружена, отслеживается и внесена в каталоги с помощью наземных радиолокационных и оптических средств. Например, на 2013 год каталог Стратегического командования США содержал 16 600 объектов (в основном, размером более 10 см), большая часть которых была создана СССР, США и Китаем. По Российскому каталогу ГИАЦ АСПОС ОКП на околоземных орбитах существует более 17,1 тыс. объектов (включая действующие спутники), столкновение с любым из которых приведет к полному разрушению космического аппарата.
Большинство этих объектов находится на орбитах с высоким наклонением, плоскости которых пересекаются, поэтому средняя относительная скорость их взаимного пролета составляет около 36 000 км/ч. Вследствие огромного запаса кинетической энергии столкновение любого из этих объектов с действующим космическим летательным аппаратом может повредить его или даже вывести из строя. Примером может послужить первый случай столкновения искусственных спутников: Космос-2251 и Iridium 339 (об этом тоже будет статья), произошедший 10 февраля 2009 года. В результате оба спутника полностью разрушились, образовав свыше 600 обломков. На настоящий момент методов защиты от космического мусора практически нет.
Случаи столкновения космических аппаратов с мусором
В 1983 году маленькая песчинка (менее 1 мм в диаметре) оставила серьёзную трещину на иллюминаторе шаттла.
В июле 1996 года на высоте около 660 км французский спутник столкнулся с фрагментом третьей ступени французской же ракеты Arian.
29 марта 2006 года в 03:41 произошла авария спутника «Экспресс-АМ11»: в результате внешнего воздействия разгерметизирован жидкостный контур системы терморегулирования; космический аппарат получил значительный динамический импульс, потерял ориентацию в пространстве и начал неконтролируемое вращение. По предварительным данным причиной аварии стал «космический мусор». Выводы комиссии подтвердили первоначальную версию произошедшего.
10 февраля 2009 года коммерческий спутник американской компании спутниковой связи Iridium, выведенный на орбиту в 1997 году, столкнулся с военным российским спутником связи «Космос-2251», запущенным в 1993 году и выведенным из эксплуатации в 1995 году.
При столкновении спутника с мусором часто образуется новый мусор (так называемый синдром Кесслера), что приводит к неконтролируемому росту засорённости космоса. По моделям NASA, на низкой околоземной орбите (высота 200-2000 км) уже с 2007 года было достаточно крупного мусора и спутников для начала этого синдрома. Согласно расчетам, в среднем каждые пять лет будут происходить крупные столкновения, даже при условии полного прекращения космических запусков, а количество мусора будет расти.
Важнейшие события, повысившие засорённость космоса
Испытание 11 января 2007 г. Китаем противоспутниковой ракеты, которая на высоте 865 км уничтожила отработавший свой срок китайский спутник «Фэнъюнь-1C», столкнувшись с ним встречным курсом. В результате появилось множество новых обломков. США смогла каталогизировать около 2,8 тысяч из них, увеличив каталог крупного мусора в космическом секторе LEO до 7 тысяч.
Ликвидация США неисправного спутника: 20 февраля 2008 г. на высоте 250 км ракета SM-3 уничтожила неисправный спутник-шпион, имеющий в баках около 400 кг ядовитого гидразина (а также из-за опасности рассекречивания). Из-за небольшой высоты большинство осколков, скорее всего, относительно быстро вошло в атмосферу.
Столкновение российского и американского спутников: 10 февраля 2009 года на высоте около 790 километров над северной частью Сибири зафиксирован первый случай столкновения двух искусственных спутников в космосе. Спутник связи «Космос-2251», запущенный в 1993 году и выведенный из эксплуатации, столкнулся с коммерческим спутником американской компании спутниковой связи Иридиум. В результате столкновения образовалось около 600 крупных обломков, большая часть которых останется на прежней орбите. Службам США удалось каталогизировать около 1,8 тыс обломков.
И мы ещё не прогнозировали спутники Старлинк ...
На космологических масштабах времени, большая часть этого мусора сравнительно быстро (за тысячи лет) покинет орбиту планеты….или вернутся
