Термин «Синдром Кесслера» ввел учёный Дональд Дж. Кесслер в 1978 году в Космическом центре имени Джонсона при NASA. Его смысл заключается в описании катастрофического сценария развития ситуации на околоземной орбите, вызванного большим количеством объектов.
Околоземная орбита разделяется на низкую (160–2000 км), средневысокую (2000–35789 км), геостационарную (36000 км). Большинство работающих спутников находятся на средневысокой и геостационарной орбите (такие системы навигации как GPS, GLONASS, BeiDou). На низкой околоземной орбите также находятся спутники различного назначения (телекоммуникационные, дистанционного зондирования Земли), Международная космическая станция, но большую часть пространства занимает космический мусор. Это неработающие спутники, ступени ракет-носителей, технологические отходы (предметы, потерянные при работе в открытом космосе), частицы и продукты разрушения (микроскопические частицы сгоревшей или испарившейся смазки, краски).
Главная опасность космического мусора — это скорость. Объекты на низкой околоземной орбите (например, на высоте 800 км) движутся со скоростью около 7–8 км/с. На таких скоростях даже объект размером с горошину обладает кинетической энергией, эквивалентной взрыву ручной гранаты. Космический мусор можно разделить на крупный, средний и мелкий.
Столкновение с крупным мусором (размером более 10 см) неизбежно приведёт к полному уничтожению спутника или космического корабля. На высотах полёта МКС такие объекты отслеживаются, и от них приходится уклоняться.
За объектами, квалифицированными как средний мусор (1–10 см), мониторинг ведут не так регулярно, но их попадание может вывести из строя критически важные системы (солнечные батареи, антенны) или пробить корпус.
Мелкий мусор (объекты менее 1 см) в космосе практически невозможно отследить. Он вызывает эрозию или пробоины в защитных экранах и поверхностях аппаратов.
Суть синдрома Кесслера заключается в предсказании самоподдерживающейся цепной реакции. В результате столкновения двух объектов на орбите образуются осколки. Каждый из этих осколков способен, в свою очередь, столкнуться с другим мусором, что вызывает «цепную реакцию» рождения всё новых фрагментов. Так возникает «эффект домино», когда каждое столкновение дает сотни или тысячи новых объектов. Этот процесс экспоненциально увеличивает количество мусора, делая околоземное пространство непригодным для полетов.
Наиболее известные события, которые продемонстрировали опасность цепной реакции — случайные или преднамеренные уничтожения спутников, в результате которых образовалось огромное количество космического мусора.
Так, в 1980-х годах США провели эксперимент с преднамеренным столкновением в космосе. Ученые при помощи противоспутниковой авиационно-космической системы ASAT разрушили спутник наблюдения за Солнцем Solwind P78–1. В результате разрушения аппарата образовалось 267 фрагментов космического мусора.
В 2009 году произошло столкновение действующего коммерческого спутника «Иридиум-33» с вышедшим из строя российским военным спутником «Космос-2251». Это было первое крупное случайное столкновение на орбите, в результате которого образовались тысячи фрагментов, что продемонстрировало риск, о котором говорил Кесслер.
Точное число космического мусора на данный момент назвать затруднительно. По состоянию на 2023 год, согласно «Отчёту о космической среде» ESA, на орбите находятся около 36 тыс. объектов диаметром более 10 см, более 1 млн — диаметром свыше 1 см и более 130 млн фрагментов имеют размер в диапазоне от 1 мм до 1 см.
Так ли близок сценарий, в котором плотность космического мусора на орбите спровоцирует начало синдрома Кесслера? Исследователи расходятся во мнениях относительно текущего уровня риска и сроков, когда именно космос станет недоступным. Модели прогноза неточны, так как отсутствует полная картина расположения объектов на орбите и сложно детально предсказать движение обломков в безвоздушном пространстве после их соударения.
Однако ученые единодушны в том, что околоземное пространство загрязнено. Большинство результатов моделирований, проводимых членами Межагентского координационного комитета по космическому мусору, показали, что даже при полном прекращении космической деятельности загрязнение околоземной орбиты будет увеличиваться. При этом по моделям NASA на низкой околоземной орбите уже с 2007 года было достаточно крупного мусора и спутников для начала синдрома. По оценке ESA при пессимистичном сценарии критическая плотность на некоторых высотах может быть достигнута к 2060–2070 годам.
Очевидно, что наступление синдрома не является неизбежным. Мировые космические агентства активно работают над предотвращением такого сценария. Так, вводятся некоторые правила для запусков новых объектов: обязательный спуск спутников на орбиту захоронения (орбита искусственных космических объектов, на которую осуществляется их увод после окончания активной работы) или спуск в атмосферу, где они сгорают. Также разрабатываются и тестируются технологии для активного захвата и сведения с орбиты самых крупных и опасных фрагментов космического мусора. Примером такого проекта может служить «ClearSpace-1» (ESA): миссия по захвату и сведению в атмосферу крупного отработавшего европейского носителя Vega (планируется на 2025–2026 года).
Подведем итоги: синдром Кесслера пока не наступил, но прогнозы показывают, что мы находимся в зоне высокого риска и без постоянных усилий по смягчению ситуации и активному удалению мусора с околоземной орбиты цепная реакция может начаться в ближайшие десятилетия.
Литература:
- Низкая околоземная орбита (НОО). — Текст: электронный // new-science.ru: [сайт]. — URL: https://new-science.ru/nizkaya-okolozemnaya-orbita-noo/ (дата обращения: 05.02.2026).
- Клюшников, В. Ю. Синдром Кесслера: будет ли закрыта дорога в космос? / В. Ю. Клюшников. — Текст: непосредственный // Воздушно-космическая сфера. — 2021. — № 4(109). — С. 32–43.
- Сергей, Шмальц Стремительные шаги к «синдрому Кесслера» / Шмальц Сергей. — Текст: непосредственный // Наука и жизнь. — 2019. — № 4.
