Астрономия

Ученые разработали новый метод наблюдения за тем, как на Землю падают ступени ракет, составные части космических кораблей и вообще любой крупный мусор с орбиты. Недавнее исследование показало, что в этом могут помочь сейсмические станции: на финальной стадии крушения объекта они даже эффективнее спутников и телескопов.

Второго апреля 2024 года, примерно в 01:40 по местному времени, в небе над югом Калифорнии заметили огненный шар. Лишь примерно час спустя специалисты по космическому мусору вычислили, что это был орбитальный модуль космического корабля «Шэньчжоу-15»: 10 месяцами ранее его спускаемая капсула приземлилась в Китае с тремя тайконавтами на борту, а этот отстыкованный модуль с тех пор оставался на околоземной орбите в качестве космического мусора.

Его крушение естественно, тем не менее для служб слежения оно оказалось полной неожиданностью: по всем прогнозам, это должно было произойти на 26 минут позже и не над Тихим океаном, а над Атлантикой, в 8600 километрах к северо-востоку. То есть вообще по другую сторону Северо-Американского континента.

Обломки летели над сушей. К счастью, возможные не до конца сгоревшие части должны были упасть в пустыне Мохаве, то есть в безлюдной местности. Если бы возникла необходимость их искать, это было бы практически бессмысленно: представления о регионе крушения были настолько приблизительными, что пришлось бы обследовать территорию размером с американский штат.

Этот случай сочли особенно показательным планетолог из Университета Джонса Хопкинса (США) Бенджамин Фернандо и специалист по электронике и электротехнике из Имперского колледжа Лондона (Великобритания) Константинос Хараламбус. Как объяснили они в недавней статье для издания Science, дело не только в том, что службы так «промахнулись» с точкой входа в атмосферу, но и в наблюдении за самим процессом падения: телескопы и спутники в основном «видят» только момент вспышки и первый этап снижения горящего объекта. Дальше вокруг него образуется облако плазмы, которое скрывает его от радаров, а потом он распадается на части, поэтому приходится рассчитывать дальнейший путь летящих обломков «в уме».

Исследователи рассказали, что на самом деле у этой проблемы есть не совсем очевидное, на первый взгляд, решение. Для отслеживания падающего космического мусора можно использовать детекторы сейсмических волн, которые фиксируют землетрясения. С таким же успехом они улавливают звуковые удары при прохождении достаточно массивного объекта сквозь атмосферу.

Ученые проанализировали сигналы 124 сейсмостанций, полученные в минуты пролета «Шэньчжоу-15». Выяснилось, что по ним можно было идентифицировать объект за считаные минуты, а главное — с беспрецедентной точностью проследить траекторию его движения. Сейсмодатчики даже зафиксировали многоступенчатый характер разрушения: один за другим в воздухе произошли несколько взрывов.

Определенная по этим приборам область крушения уцелевших деталей оказалась гораздо более конкретной и вдобавок смещенной примерно на 30 километров от ожидаемой по другим прогнозам. Как подчеркнули ученые, если бы обломки были радиоактивными либо ядовитыми, их удалось бы разыскать быстрее.