Космическая пыль может выводить из строя спутники, не оставляя механических повреждений

Адъюнкт-профессор Стэнфордского университета (США) Сигрид Клоуз (Sigrid Close) предположила новый механизм, ответственный за выход из строя космических спутников.

Сегодня множество поломок спутников почти никак не объясняется. Хотя считается, что виноваты в этом как космическая радиация, нарушающая работу электроники, так и малые метеориты, прохождение которых около Земли трудно зарегистрировать в силу тёмной окраски и ничтожных размеров.
 

Метеорные потоки типа Персеид способны расправиться со спутником даже без заметного изменения его траектории.
Метеорные потоки типа Персеид способны расправиться со спутником даже без заметного изменения его траектории. (Здесь и ниже иллюстрации Wikimedia Commons.)



У Сигрид Клоуз есть третий виновник. Профессор задалась вопросом: что будет, если небольшая частица космической пыли, которую и метеоритом-то трудно назвать, попадёт в спутник на скорости, близкой к 60 км/с. Расчёты показали, что при таком столкновении высокая скорость и небольшая масса частиц космической пыли приведёт к образованию из них облачка квазинейтрального газа из ионов и электронов, известного как плазма.

Такая плазма, теоретизирует г-жа Клоуз, может создавать электромагнитный импульс (ЭМИ) — один из поражающих факторов молнии или близкого ядерного взрыва. Конечно, мощность такого импульса очень мала. Поэтому поломка спутника возможна лишь тогда, когда частота продуцируемого плазмой ЭМИ совпадёт с частотой, на которой спутник осуществляет связь. Последний случай убедительного ЭМИ, вероятно, имел место во время падения чебаркульского метеора, когда взрыв мощностью до 500 килотонн временно заблокировал работу сотовой связи в Челябинске и окрестностях.

Для проверки своей теории г-жа Клоуз провела несколько экспериментов. Частицы пыли, имеющие скорость в 60 км/с, при попадании в мишени, напоминающие по конструкции спутники, действительно создавали плазму (или квазинейтральный газ), состоящую из ионов и электронов. И эта плазма и впрямь излучала в радиодиапазоне.
 

Противоспутниковое оружие — в прошлом (вверху) и в настоящем (внизу, 2005 год) — громоздко и не может быть скрытно применено против развитой страны.
Противоспутниковое оружие — в прошлом (вверху) и в настоящем (внизу, 2005 год) — громоздко и не может быть скрытно применено против развитой страны.



К слову, сей механизм вполне может объяснить известную историю с Olympus-1. «Олимпус» прекратил работу во время метеорного потока Персеид, но поиски импульса (который неизбежно возник бы при столкновении с метеором) не увенчались успехом, напоминает исследовательница. То есть то, что его «ударило», не было достаточно большим, чтобы его можно было обнаружить по механическому воздействию. И всё же самый большой и дорогой гражданский спутник начала 1990-х был эффективно выведен из строя — причём без механического воздействия — одним ЭМИ, уверена Сигрид Клоуз, пытающаяся сейчас договориться с НАСА о проведении эксперимента, который подтвердит её выкладки в космических условиях, на борту МКС.

И если она права, то такая пыль (имеем мы право порассуждать об этом?) может быть очень эффективной в качестве противоспутникового оружия. Разогнать сверхмалые частицы тёмной пыли до 72 км/с можно и нынешними средствами, а вот обнаружить их в космосе пока нечем. При этом преднамеренный обстрел спутников частицами, порождающими при столкновении плазму, по последствиям будет неотличим от естественных процессов. Напомним: существующие образцы противоспутникового оружия основаны на ракетах, тайное применение которых в околоземном пространстве весьма затруднительно...


Источник: stanford.edu 10.03.2013
 

 
Энциклопедия