Альберт Эйнштейн однажды заметил: «Все знают, что это невозможно. Но вот приходит невежда, которому это невдомёк, — он-то и делает открытие». Похоже, именно такой дерзостью прониклись американские учёные, предложившие оригинальный метод борьбы с космическим мусором. Их идея не нова в корне, но переосмыслена с такой технической простотой, что заставляет взглянуть на проблему иначе: а что, если лазер, которым пугали ещё в 90-х, может быть не мегаваттным монстром, а скромным инструментом на пять киловатт?

Лазерная метла для орбиты

Околоземное пространство давно напоминает гигантскую свалку. По разным оценкам, там болтается порядка 600 тысяч объектов диаметром больше сантиметра. На скоростях в несколько километров в секунду даже такая кроха способна пробить обшивку спутника или корабля, как пуля. Угроза реальна и для автоматических аппаратов, и для пилотируемых миссий. Проблема усугубляется тем, что даже небольшие фрагменты могут вывести из строя дорогостоящие спутники, и с ростом числа запусков угроза столкновений только возрастает. Решение, которое сейчас доводят до ума исследователи, — использовать лазерную установку, чтобы аккуратно «сдувать» обломки с орбиты. Статья с расчётами пока не вышла в рецензируемом журнале, но её препринт уже доступен на arXiv.org, и основные детали известны.

Схема не родилась вчера. Ещё в начале 1990-х NASA прорабатывало концепцию: мощный лазер испаряет часть поверхности обломка, возникающая реактивная тяга тормозит его, и фрагмент сходит с орбиты, сгорая в атмосфере. Тогда проект заглох — испугались двойного назначения. Лазер, способный сбивать мусор, теоретически мог бы выводить из строя и действующие спутники, а это уже оружие. Политические риски перевесили технический энтузиазм.

Скромная мощность — неожиданный ключ

Новый подход снижает мощность до смешных по космическим меркам пяти киловатт. Для сравнения: в телескопах с адаптивной оптикой применяют лазеры в десятки киловатт, а противоракетные установки воздушного базирования оперируют мегаваттами. Казалось бы, что можно сделать жалкими пятью киловаттами? Оказывается, немало. Расчёты показывают: если облучать небольшой фрагмент в течение часа, давления светового потока хватит, чтобы заметно изменить траекторию. Объект начнёт смещаться, орбита станет ниже, и в конце концов он войдёт в плотные слои атмосферы, где и сгорит. За один рабочий день такая установка способна убирать до десяти обломков. А её ориентировочная стоимость — около миллиона долларов, что по масштабам космических программ сущие копейки.

Конечно, это не панацея от всего мусора сразу. Пять киловатт эффективны против относительно небольших целей, но именно они и составляют основную массу угрозы. Крупные обломки отслеживаются и без того, а мелочь неуловима и многочисленна. Идея американцев интересна именно своей прагматичностью: вместо одного сверхдорогого мегапроекта — сеть простых и дешёвых «дворников».

Сети, гарпуны и другие конкуренты

Проблемой забиты не только в США. Японское космическое агентство JAXA, к примеру, пошло по совсем иному пути, заключив договор с крупным производителем рыболовных сетей. Концепт таков: специальный спутник разворачивает гигантскую металлическую сеть, собирает в неё мусор, а затем буксирует его вниз, на сожжение. Идея изящная, но требует сложной робототехники и точного маневрирования. Лазерный же метод, если его доведут до ума, выглядит проще: не надо никуда лететь, не надо ничего захватывать — просто светишь с поверхности Земли или с орбиты и ждёшь.

Правда, остаётся старый страх: не превратится ли такой лазер в оружие? Авторы новой работы, судя по доступным данным, делают акцент именно на низкой мощности, которая недостаточна для повреждения крупных спутников или военных целей. Но дьявол, как всегда, в деталях — и пока статья не прошла рецензирование, научное сообщество наверняка задаст неудобные вопросы.

Почему это всплыло именно сейчас

Рост числа спутниковых группировок — от Starlink до амбициозных китайских проектов — резко обострил проблему. Каждый новый запуск добавляет риска столкновений, и каскадный эффект Кесслера, когда обломки порождают новые обломки в цепной реакции, перестаёт быть страшилкой футурологов. Ситуация напоминает каскадный эффект, который может привести к неконтролируемому росту количества мусора. Возможно, именно это подтолкнуло учёных пересмотреть старые идеи и достать с полки лазер, от которого когда-то отказались.

Забавно, что цитата Эйнштейна, вынесенная в заголовок, идеально ложится на эту историю. Все знали, что лазерная расчистка орбиты — это мегаватты, политические скандалы и тупик. А потом пришли «невежды», которые не знали, что так нельзя, и предложили пять киловатт. Остаётся надеяться, что их открытие не постигнет судьба многих смелых идей — быть похороненным под грифом «двойного назначения».