Безпечніші траєкторії: чому космічне сміття на шляху до Місяця не утворює «кільце смерті»

Попри побоювання щодо виникнення «ефекту Кесслера» в навколомісячному просторі, нове дослідження свідчить, що загроза від уламків космічної техніки між Землею та Місяцем є значно меншою, ніж на низькій навколоземній орбіті. За розрахунками вчених, переважна більшість фрагментів швидко розсіюється в космічному просторі.

Про результати моделювання повідомляє видання Universe Today, пишеНовини Ю

Механіка «космічного океану»

У низькій навколоземній орбіті уламки після вибухів чи зіткнень роками залишаються на одній висоті, створюючи ланцюгову загрозу для інших супутників. Проте простір між Землею та Місяцем функціонує інакше:

• Складна гравітація: на рух об’єктів одночасно впливають гравітаційні поля Землі, Місяця та Сонця.
• Швидке розсіювання: замість утворення «мінних полів» чи щільних кілець сміття, хмара уламків швидко «розмазується» по величезному об’єму простору, немов тріски у бурхливому океані.

Як проводилося моделювання?

Команда науковців із Китайської академії наук зосередилася на аналізі об'єктів, розташованих на далеких ретроградних орбітах (DRO) — динамічно стійких траєкторіях, де апарат рухається у напрямку, протилежному обертанню Місяця.

Для дослідження було застосовано багаторівневе математичне моделювання:

• CR3BP (обмежена задача трьох тіл): побудова еталонних орбіт у системі Земля–Місяць.
• Модель розпаду NASA: симуляція руйнування апарата на безліч дрібних фрагментів у різних точках орбіти.
• BCR4BP (модель із чотирма тілами): розрахунок 30-денної траєкторії розльоту уламків з урахуванням гравітаційного впливу Сонця.

Ключові результати та цифри

Симуляція показала порівняно низький рівень загрози для місячних апаратів та самого супутника:

• До 3,5% уламків за 30 днів взагалі досягають поверхні або безпосередніх околиць Місяця.
• Близько 3% фрагментів потрапляють у так званий «захищений регіон» (умовна зона безпеки діаметром 200 км навколо траєкторії космічного корабля).
• Швидкісні прольоти замість «сусідства»: Більшість зустрічей з уламками мають характер одноразових швидких прольотів повз траєкторію корабля, а не довготривалого супроводу на одній орбіті.

Значення для майбутніх місій

Ці висновки є критично важливими для планування наступних масштабних місячних програм — зокрема, американської Artemis, міжнародної станції ILRS, європейської Argonaut, а також національних місій Індії, Японії, Ізраїлю та Південної Кореї. Вони доводять, що ризик критичного нагромадження сміття на орбітах DRO є мінімальним, що полегшує навігацію та розрахунок безпечних траєкторій.

Більше новин читайте на GreenPost.