Физики представили метод, позволяющий применять наземные сети сейсмометров для своевременного определения падающего космического мусора и расчета траектории движения его сгорающих в атмосфере фрагментов.
Это даст возможность быстро оценивать угрозу от подобных случаев для инфраструктуры и жизни людей, отмечают исследователи в статье в научном журнале Science.
«Количество списанных космических аппаратов, спутников и других частиц космического мусора, ежегодно сгорающих в атмосфере Земли, стремительно увеличивается в последние пять лет. Потенциальные риски, связанные с подобными происшествиями, постоянно возрастают, однако до сих пор у нас не было инструментов, позволяющих отслеживать космические аппараты, сгорающие в верхних слоях атмосферы Земли», — указывается в публикации.
Для решения этой задачи исследователь Имперского колледжа Лондона Константинос Хараламбус и ученый из Университета Джона Хопкинса (США) Бенджамин Фернандо разработали метод, который основывается на том, что при входе в плотные слои атмосферы Земли космический мусор разгоняется до сверхзвуковых скоростей. Этот процесс сопровождается характерным звуковым хлопком, создающим акустические колебания.
Когда эти волны достигают поверхности Земли, они вызывают слабые, но отчетливо заметные сейсмические волны, которые фиксируются сетями сейсмометров, расположенными на всех обитаемых континентах планеты. Собранные ими данные часто публикуются в открытом доступе в режиме реального времени, что стало основой для физиков, разработавших алгоритм, способный обнаруживать сейсмические отголоски падения космического мусора.
Ученые проанализировали, какие сейсмические волны фиксировались двумя сетями сейсмометров, установленными на территории Южной Калифорнии и Невады, в начале апреля 2024 года, когда в атмосфере Земли сгорел отработавший китайский космический корабль «Шэньчжоу-15». В ноябре 2022 года он совершил первый пилотируемый полет к китайской орбитальной станции «Тяньгун» после ее расширения до трех модулей.
Проведенные физиками расчеты подтвердили, что данные с сейсмографов можно использовать для обнаружения космического мусора, а также позволили вычислить траекторию его движения и проследить за несколькими этапами разрушения «Шэньчжоу-15», в ходе которых обломки корабля распадались на все более мелкие фрагменты. Результаты этих расчетов совпали со свидетельствами очевидцев, что подтверждает возможность использования сейсмометров для мониторинга сгорающего в атмосфере космического мусора, подытожили ученые.
О космическом мусоре
По текущим оценкам астрономов, на орбите Земли находится около 170 миллионов частиц космического мусора, образовавшегося в результате разрушения отработавших ступеней ракет, спутников и пилотируемых кораблей. Еще в 1978 году ученый из НАСА Дональд Кесслер продемонстрировал, что дальнейшее накопление мусора в околоземном пространстве может создать условия, при которых столкновение двух подобных частиц вызовет своеобразную «цепную реакцию», которая приведет к уничтожению всех спутников.
Фото: hi-tech.mail.ru