федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева»
Очистим орбиты!

Очистим орбиты!

Самарский университет

О том, как теория механики помогает бороться с космическим мусором

Асланов Владимир кафедра теоретической механики Полет (газета) бортжурнал
23.05.2019 1970-01-01
Космос становится жизненно необходимым для развития человеческой цивилизации – спутники обеспечивают бесперебойную работу мобильных телефонов и Интернета, прогноз погоды и картографирование, навигацию и защиту от чересчур агрессивных соседей. И в один день всё это техническое великолепие может оказаться недоступным для использования. Почему? Из-за накопления космического мусора. Решением этой проблемы серьёзно занимаются в Самарском университете учёные кафедры теоретической механики, которую возглавляет профессор Владимир Асланов.

– Владимир Степанович, вы связали свою жизнь с преподаванием и наукой? Это осознанный выбор?

– Осознанное решение принять в 17 лет довольно трудно. Я выбрал Куйбышевский авиационный институт (КуАИ), где пошёл на специальность инженера-механика по самолётостроению. КуАИ был очень хорошим техническим институтом, а мне, сформулирую, оглядываясь назад, всегда не хватало фундаментальных знаний. Многое приходилось изучать самому уже в позднем возрасте.
Кем себя ощущал? Я всегда был любопытным. И в начале своего пути я чувствовал себя учёным, причём не слишком великим. Далее, где-то лет через пятнадцать после начала трудовой карьеры, решил, что я больше преподаватель, чем учёный. Сейчас опять всё изменилось. То есть я снова учёный, который на базе своих научных знаний учит студентов.
Кстати, новые идеи приходят именно в свободном обсуждении со студентами научных задач на открытых семинарах – наша кафедра проводит их регулярно, это своего рода клуб по интересам.

– Есть ли у вас любимая область исследований?

– Я не могу долго заниматься одной и той же проблемой. Мой «срок» – 5-7 лет. 7 лет – это уже предел. Самое последнее, самое новое и есть самое любимое.

– Расскажите, как получилось, что вы в своей научной работе занялись именно вопросами борьбы с космическим мусором?

– Область моих интересов довольно широкая: от классических задач теоретической механики до современных задач о движении тел в космосе. Сейчас мы работаем над моделированием и анализом ситуаций, связанных с уводом космического мусора.
Космический мусор – это неработающие старые спутники, верхние ступени ракет и их фрагменты, или, образно говоря, различные обломки. Космический мусор несёт угрозу всему человечеству, в недалёком будущем масштабы его накопления в космосе будут катастрофическими. Не в смысле гибели земной цивилизации, а в том смысле, что человечество рискует остаться без доступа к космосу: например, мы лишимся глобальной связи, в том числе и мобильной. Не будет космических полётов, и человечество вынуждено будет существовать в плену земной атмосферы.

– Это довольно мрачный прогноз...

– Около тридцати лет тому назад Дональд Кесслер предсказал лавинообразный рост космического мусора на орбите, который приведёт к полной непригодности космоса для практического использования. Подтверждением справедливости выводов Кесслера являются, по крайней мере, два известных случая. В 2007 году Китай провёл испытание противоспутникового оружия. Старый метеоспутник был сбит ракетой, а в результате к имеющимся к тому времени в космосе 10,5 тысячи единиц космического мусора размером больше 10 см добавилось ещё почти 3,5 тысячи новых фрагментов! Второй случай произошёл в результате столкновения в 2009 году советского спутника «Космос 2251» с американским «Иридиум 33». Это событие добавило ещё порядка двух тысяч больших осколков и более 60 тысяч осколков размером менее 10 см. Если учесть, что скорость столкновения осколков с любыми космическими объектами достигает 15 км/сек (54 тыс. км/час) и более, то можно представить, насколько эта угроза серьёзна. И второе, если объект находится на высоте 1000 км, то спускаться к Земле он будет полторы тысячи лет, а на геостационарной орбите (это высота 36,6 тыс. км) останется навечно.
За всем этим множеством обломков и мёртвых, отслуживших своё спутников, постоянно наблюдают разные службы нескольких стран.

– Какие направления и способы для решения этой проблемой вы выделяете?

– Мы занимаемся разработкой способов увода космического мусора с использованием тросовой буксировки больших объектов, а также бесконтактными способами увода.
С помощью троса и гарпуна мусор можно убрать только с низких орбит, высота которых меньше 1000 км.
Убираться на высоких орбитах предлагаем бесконтактно – за счёт электростатического взаимодействия космического тягача и космического мусора. В этом случае объект уводится на так называемую орбиту захоронения, которая располагается на 200 км выше геостационарной орбиты.
Недавно мы предложили и вовсе совершенно новый способ очищения геостационарной орбиты с помощью гравитационного захвата. Моя статья на эту тему, опубликованная в научном журнале Journal of Spacecraft and Rockets (American Institute of Aeronautics and Astronautics), уже вызвала интерес учёных мира. По всем перечисленным направлениям учёные научной школы Самарского университета являются одними из мировых лидеров, о чём можно судить по десяткам нашим статей и двум монографиям, опубликованным в крупнейших издательствах мира.

– Занимаетесь ли вы практической реализацией своих проектов?

– Мы не создаём космические аппараты. Мы рассчитываем математическое обеспечение для реализации перспективных космических программ, это тот самый задел на будущее, который может кардинально изменить реальность уже в ближайшее время.

Наталья Здражевская