Назад на Землю. Что мне открыла жизнь в космосе о нашей родной планете и о миссии по защите Земли - читать онлайн книгу. Автор: Николь Стотт cтр.№ 15

Как видно из названия, ММОМ состоит из миллионов частиц межпланетной пыли и искусственного мусора в космосе. С одной стороны, микрометеороиды кажутся довольно интересными, ведь они имеют внеземное происхождение, а это означает, что попадают к нам из космоса, где движутся по орбите вокруг Солнца. Если их орбита пересекается с земной, они попадают в нашу атмосферу и не сгорают в ней, а падают на Землю в качестве микрометеоритов. С другой стороны, микрометеороиды не так уж хороши, потому что, как в случае падающей звездой, которую я видела из иллюминатора МКС, всегда есть риск, что они повредят космический корабль.

Кроме того, растет угроза со стороны техногенного мусора в космосе, обычно его называют «космическим мусором». Он варьируется от крупных предметов, вроде фрагментов ракет, космических кораблей и спутников, до очень мелких обломков, типа частиц краски с космических кораблей. Всему этому мусору предстоит приблизиться к планете и сгореть в атмосфере Земли, но пока он вращается вокруг планеты вместе с нами и нашим космическим кораблем. Если орбиты совпадут, части мусора могут попасть в нас. При движении со скоростью более 28 000 км/ч даже крупинка краски может быть опасна.

Здесь, на земле, обнаружением, отслеживанием и учетом космического мусора заняты несколько научных и военных организаций. В Соединенных Штатах это в основном осуществляет Сеть космического наблюдения США, входящая в состав Космических сил страны. Подобные организации также отслеживают все, что может представлять угрозу для нашего космического корабля. Под их наблюдением более 23 тыс. известных искусственных объектов размером более 10 см, вращающихся вокруг нашей планеты. Размер этих объектов позволяет отслеживать их; однако, по оценкам, в космосе насчитывается более 500 тыс. объектов размером от 1 до 10 см, недоступных наблюдению сегодня. К счастью, объекты размером всего 3 мм могут быть идентифицированы наземными радарами, что позволяет ученым хотя бы с точки зрения статистики оценить количество более мелких фрагментов, пусть даже отследить их невозможно. Большая часть мусора находится на расстоянии 2 тыс. км от поверхности земли на так называемой низкой околоземной орбите (НОО), в районе, где находится множество спутников, включая МКС. (Орбита МКС проходит на высоте примерно от 320 до 480 км.)

Учитывая, что планета окружена орбитальным мусором, для безопасного запуска ракеты сквозь него в космос требуется тщательное просчитывать оптимальное место и время пуска. В NASA за создание «окна запуска», которое определяет безопасное время для запусков, отвечает группа инженеров – сотрудников по динамике полета. Они высчитывают «окно» времени по двум основным критериям: куда именно ракета должна попасть в космосе (например, для стыковки с космической станцией или для посадки марсохода на Марс) и какие отслеживаемые фрагменты или другие космические аппараты могут встретиться на ее пути.

Помимо систем отслеживания ММОМ, металлический корпус МКС имеет специальную защиту и, основываясь на получаемых с земли данных, мы можем изменять высоту орбиты станции, чтобы избежать потенциального столкновения. В худшем случае мы можем укрыться на корабле «Союз» (это русский модуль, который может использоваться как спускаемый аппарат) и вернуться на землю, если угроза столкновения окажется весьма вероятной. (NASA и наши международные партнеры специально согласовали критерии, в соответствии с которыми угроза считается «весьма вероятной».)

Нельзя отрицать, что эти угрозы очень реальны и что нам необходимо активно бороться с ними. Тем не менее все эти и другие меры борьбы с угрозами жизнедеятельности экипажа, будь то из-за присутствия в воздухе токсичных примесей или пробоины в корпусе, оценивают с использованием самой точной информации и передовых технологий.

* * *

Применим упомянутую аналогию к тонкой синей линии земной атмосферы. Как и корпус МКС, наша атмосфера удерживает кислород и другие полезные вещества и блокирует опасную радиацию. Если бы эта линия оказалась серьезно нарушена, Земля не исчезла бы, но на ней стало бы невозможно поддерживать существование жизни.

В верхних слоях атмосферы находится прозрачный защитный слой озона. Озон (O₃) – высокореактивный газ, в молекулах которого три атома кислорода. Озон бывает как продуктом деятельности человека, так и природным образованием, молекулы которого обнаружены в стратосфере (верхних слоях атмосферы) и тропосфере (нижних слоях атмосферы). То, в каком слое атмосферы находится озон, определяет очень многое для жизни на планете. Газ, локализованный в верхних слоях атмосферы, крайне важен для выживания и нас, и других видов, живущих на освещенной солнцем Земле, тогда как в нижних слоях атмосферы он токсичен и вреден.

Озон в стратосфере является для нас и планеты подобием природного слоя солнцезащитного средства. Без него нас настиг бы смертельный уровень ультрафиолетового излучения солнца, вызывающего рак. В середине 1980-х годов этот прозрачный защитный слой, за которым ученые наблюдали над Антарктидой, стал истончаться, что вызвало тревогу. Вскоре после этого с помощью красочных спутниковых снимков NASA мы смогли получить изображение, которое четко показало явление, получившее известность как «озоновая дыра» – разрыв в тонкой синей линии «атмосферного корпуса» нашего планетарного космического корабля.

Научные открытия, в результате которых было обнаружено повреждение озонового слоя, привели к подписанию Монреальского протокола, который на момент создания этой книги является самым успешным за всю историю примером международного сотрудничества по защите жизни на планете. Работы в области химии атмосферы, особенно в части образования и разрушения озонового слоя, получили высшие научные награды, включая Нобелевскую премию по химии, лауреатами которой в 1995 стали доктор Дж. Пауль Крутцен, Марио Молина и Шервуд Роуланд. Их труды предоставили непосредственные доказательства вредного воздействия деятельности человека на целостность нашей атмосферы: ученые убедительно показали, что использование хлорфторуглеродов (ХФУ) (фреон и аэрозоли, широкого применяющиеся в быту, например в холодильниках) приводит к истончению защитного озонового слоя в верхней части атмосферы и что загрязнения вследствие использования моторных транспортных средств и других двигателей внутреннего сгорания создают в нижних слоях атмосферы токсичный озон.

Доктор Марио Молина, химик из Мексики и один из лауреатов Нобелевской премии 1995 года, скончался в октябре 2020 года, прожив жизнь, полную научных открытий и поиска решения проблем, стоящих перед нашей планетой. В 2004 году он открыл Центр Марио Молины по стратегическим исследованиям энергетики и окружающей среды в своем родном Мехико (а в 2005 году – в Калифорнийском университете в Сан-Диего), организацию, которая служит связующим звеном между наукой, государственной политикой и секторами бизнеса для решения проблем экологии и энергетики.

В последние годы жизни доктор Молина все больше занимался чрезвычайным состоянием климата на планете, а также связанными с этим проблемами качества и загрязнения воздуха. Молина продолжил исследование, удостоенное Нобелевской премии, уделяя внимание некоторым альтернативам ХФУ, которые также являются мощными парниковыми газами: некоторые из них, в том числе гидрофторуглероды (ГФУ) и фреон, способны разогреть планету во много тысяч раз быстрее, чем углекислый газ ^[24]. Ученый был инициатором принятия ряда поправок к Монреальскому протоколу, наметивших постепенное сокращение применения альтернативных химических веществ и обеспечивших более эффективную защиту нашей планетарной системы жизнеобеспечения.