Исследование разгорания спутников: как ESA изучает последствия космического мусора

1 сентября 2026 года спутник Tango Европейского космического агентства (ESA) разрушился над Тихим океаном, что стало уникальной возможностью для группы исследователей, которые наблюдали за этим событием с борта частного самолета. Спутники Tango и Samba, когда-то составлявшие созвездие Cluster вместе с уже выведенными из орбиты Rumba и Salsa, использовались для изучения взаимодействия магнитного поля Земли с солнечным ветром. После 25 лет работы ESA решила использовать контролируемое разрушение Tango и Samba для изучения процессов, происходящих при разгорании спутников в атмосфере.

Цели исследования

Команда международных исследователей преследовала два спутника, которые возвращались в атмосферу один за другим — 31 августа и 1 сентября — над южной частью Тихого океана, в нескольких сотнях миль от полинезийского архипелага Тонга. Основной задачей было понять, что происходит с спутниками в процессе разрушения и какие химические соединения образуются при этом. Несмотря на то, что такие компании, как SpaceX, Amazon и Blue Origin, планируют запустить огромное количество спутников в ближайшее десятилетие — SpaceX намерена вывести в космос 100,000 спутников Starlink V3 — о последствиях повторного входа спутников в атмосферу известно очень мало.

Процесс наблюдения

Исследователи следовали за спутниками, используя точные расчеты, предоставленные контролерами ESA, которые поддерживали связь со спутниками до самого последнего момента перед их входом в атмосферу. Несмотря на то, что повторный вход спутников происходил в дневное время, их можно было наблюдать с самолета невооруженным глазом, и они создавали впечатляющие огненные шары, которые продолжались десятки секунд. Как отметил Jiří Šilha, генеральный директор словацкой компании Astros Solutions и один из исследователей, "болиды и метеоры существуют всего несколько секунд или меньше, но спутники движутся медленнее и входят в атмосферу под более пологим углом".

Технические детали

На борту небольшого коммерческого бизнес-джета было установлено 30 камер и спектрометров с особыми фильтрами, которые позволяли не только фиксировать процесс разрушения спутников, но и определять спектральные сигнатуры химических элементов, выделяющихся при их сгорании. Внутри затемненного самолета находились восемь ученых, которые управляли приборами через шесть окон, пока пилоты направлялись к месту, где, по прогнозам аналитиков ESA, должно было произойти разрушение. "Мы начали наблюдать за спутником на высоте около 90 километров и теряли его из виду на высоте 65-70 километров", — сказал Šilha. "В течение 30-40 секунд после взрыва можно наблюдать интересную структуру, пока все фрагменты сгорают в атмосфере". Команда зафиксировала десятки фрагментов, что позволило получить данные, которые ранее не удавалось получить.

Химический анализ

Исследователи пытались отследить семь химических соединений, включая титан, натрий и калий, которые выделяются при сгорании спутников. Особое внимание уделялось алюминию, который составляет основную часть корпуса спутника. Алюминий не присутствует в атмосфере Земли и, скорее всего, образует оксид алюминия во время сгорания. Ученых беспокоит потенциальное наличие оксида алюминия в атмосфере в высоких концентрациях, так как это может привести к разрушению озонового слоя в стратосфере. "Мы пытались измерить алюминий на разных высотах с помощью специализированных фильтров, которые могли показать, когда этот алюминий взаимодействует с атмосферой", — добавил Šilha. "Это то, что никогда не наблюдалось ранее, и мы не знаем точно, как и в каких количествах может образовываться оксид алюминия".

Будущее исследований

Теперь исследователи проанализируют собранные данные, чтобы понять, какие химические реакции происходят в каждую секунду процесса разрушения и сгорания. Эти данные помогут ученым в области атмосферной физики и химии улучшить свои модели и лучше понять потенциальный ущерб, который растущая спутниковая индустрия может нанести планете и ее климату в будущем. "Данные помогут нам проверить, согласуются ли модели с реальностью", — заключил Šilha. Команда ранее уже наблюдала за повторным входом первого из четырех спутников Cluster — Salsa — в сентябре 2024 года. Уроки, извлеченные из той кампании, помогли команде приблизиться к спутникам Tango и Samba и получить все более точные данные.