Более безопасные траектории: почему космический мусор на пути к Луне не образует «кольцо смерти»

Несмотря на опасения по поводу возникновения «эффекта Кесслера» в окололунном пространстве, новое исследование показывает, что угроза со стороны обломков космической техники между Землёй и Луной значительно меньше, чем на низкой околоземной орбите. По расчётам учёных, подавляющее большинство фрагментов быстро рассеивается в космическом пространстве.

О результатах моделирования сообщает издание Universe Today, пишетНовости Ю

Механика «космического океана»

На низкой околоземной орбите обломки, образовавшиеся в результате взрывов или столкновений, годами остаются на одной высоте, создавая цепную угрозу для других спутников. Однако пространство между Землей и Луной функционирует иначе:

• Сложная гравитация: на движение объектов одновременно влияют гравитационные поля Земли, Луны и Солнца.
• Быстрое рассеивание: вместо образования «минных полей» или плотных колец из мусора облако обломков быстро «размазывается» по огромному объему пространства, словно щепки в бурном океане.

Как проводилось моделирование?

Группа учёных из Китайской академии наук сосредоточилась на анализе объектов, расположенных на дальних ретроградных орбитах (DRO) — динамически устойчивых траекториях, на которых аппарат движется в направлении, противоположном вращению Луны.

Для исследования было использовано многоуровневое математическое моделирование:

• CR3BP (ограниченная задача трёх тел): построение эталонных орбит в системе Земля–Луна.
• Модель разрушения НАСА: симуляция разрушения аппарата на множество мелких фрагментов в различных точках орбиты.
• BCR4BP (модель с четырьмя телами): расчет 30-дневной траектории разлета обломков с учётом гравитационного воздействия Солнца.

Основные результаты и цифры

Моделирование показало относительно низкий уровень угрозы для лунных аппаратов и самого спутника:

• До 3,5 % обломков за 30 дней вообще достигают поверхности или непосредственных окрестностей Луны.
• Около 3% фрагментов попадают в так называемую «защищённую область» (условную зону безопасности диаметром 200 км вокруг траектории космического корабля).
• Быстрые пролеты вместо «соседства»: Большинство столкновений с обломками представляют собой однократные быстрые пролеты мимо траектории корабля, а не длительное сопровождение на одной орбите.

Значение для будущих миссий

Эти выводы имеют решающее значение для планирования будущих масштабных лунных программ — в частности, американской Artemis, международной станции ILRS, европейской Argonaut, а также национальных миссий Индии, Японии, Израиля и Южной Кореи. Они доказывают, что риск критического накопления мусора на орбитах DRO минимален, что облегчает навигацию и расчёт безопасных траекторий.

Больше новостей читайте на GreenPost.