С начала освоения околоземного космического пространства прошло более 35 лет. За это время в результате запусков космических аппаратов образовалось множество достаточно мелких космических частиц и обломков. Как ни странно, изучение этого космического мусора уже стало новым направлением классической астрономии. Без анализа состояния загрязнения околоземного пространства невозможно дальнейшее освоение космоса.

Особенно остро стоит вопрос применительно к области низких (до высоты 2000 км) орбит, где загрязнение максимальное из-за большого количества мелких опасных объектов (крупные занесены в каталог). На Земле уже проводились исследования небольших районов на высотах от 300 до 600 километров с помощью радиолокационных станций. К сожалению, по этим данным трудно достоверно оценить степень загрязнения пространства космическим мусором. Детальных сведений о движении мелких объектов нет, поэтому изучение опасности столкновения с ними космических аппаратов требует, очевидно, статистического подхода. Например, в моделях оценки загрязнения, предложенных NASA (США) и ESA (Европейское космическое агентство), имитируются последствия всех известных запусков и разрушений спутников, а также возможных будущих аналогичных событий. При этом точность моделирования неизвестна. Оценки в таком случае могут отличаться на порядок.

В российской модели SDPA, разработанной в Центре космических наблюдений Росавиакосмоса, рассматриваются не отдельные составляющие космического мусора, а пространственное распределение их концентрации и, кроме того, величины и направление скорости космических объектов. Применение закономерностей движения этих объектов как спутников Земли при максимальном усреднении описания источников загрязнения позволило значительно уменьшить число вводимых в расчеты параметров. Именно российская модель SDPA оказалась наиболее экономичной с точки зрения затрат машинного времени и памяти. Только в расчетах концентраций, применяемых в нашей модели (с не худшей точностью), выполняется в 7400 раз меньше отдельных операций, чем в зарубежных моделях. Последние учитывают лишь взаимные столкновения довольно крупных обломков размером более 10 см. Однако, по российским данным, уже на высотах 800-1000 км доля взаимных столкновений с малыми объектами (0,25-0,5 см) составляет не менее 30%. А с учетом микрометеоритов - по-видимому, еще больше. Таким образом, различие оценок плотности потока космического мусора и его средней скорости, возможности столкновений обломков с космическими аппаратами в российской и зарубежных моделях весьма существенное (27-37%).

По модели SDPA, представленной в виде компьютерной программы, можно рассчитать ожидаемый поток космического мусора на любых орбитах и на любое заданное время (например, при прогнозе на 10-20 и более лет). Каждый пользователь этой программы (кстати, она доступна - в отличие от зарубежных) может определить вероятность сближения, столкновения и даже пробоя элементов конструкции космического аппарата частицами космического мусора и увидеть результаты прогноза на экране монитора.

№3, 2003