Александр Яровитчук
Ошибки мировой космонавтики
Дело в том, что на расстоянии в 36 тыс. км от Земли спутники двигаются с той же угловой скоростью, что и Земля вокруг своей оси – один оборот за 24 часа. Получается, что космический аппарат как бы «зависает» над одной и той же точкой на поверхности Земли. Правда, особенность этой орбиты такова, что эта точка может располагаться только на экваторе.
С 1964 года на геостационарную орбиту запускались космические аппараты для осуществления связи и определения погоды. В 1977 году стало очевидно, что места там не так много, как кажется. Тогда некоторые ученые заговорили о способах увода спутников, выполнивших свою задачу. Когда срок годности подходит к концу, космический аппарат должен на остатке ресурсов улететь на более высокую и менее важную орбиту, которую назвали орбитой захоронения.
Однако только в 1979 году спутник после завершения работы впервые свели с геостационарной орбиты. Это был аппарат Intelsat III F-3.
Хотя в большинстве случаев с современными спутниками связи поступают именно так, не всегда все получается по плану. Аппарат может выйти из строя до окончания срока годности, или для получения большей прибыли его могут оставить работать за пределами срока гарантии (до тех пор, пока он не сломается). Так что, несмотря на прилагаемые усилия, геостационарная орбита замусоривается все больше и больше.
Немало мусорят не только инженеры, но и сами космонавты. Ранее все отходы жизнедеятельности просто выбрасывались в космос, но сейчас утилизация происходит по-другому. Мусор копят на станции и ждут грузовой корабль с едой, одеждой, инструментами и прочими полезными вещами. Все доставленное с Земли перемещают на борт станции, и космический грузовик освобождается. После этого накопленный мусор отправляют в грузовой корабль, который летит на Землю и сгорает с содержимым в плотных слоях атмосферы.
При выходах в открытый космос космонавты могут ошибаться и что-то упускать. Так, в прессе в 2008 году появился заголовок, гласящий, что американская женщина-астронавт «потеряла сумочку стоимостью 100 000 долларов». Дело было так: Хайдемари Стефанишин-Пайпер работала в открытом космосе и пролила масло из смазочного пистолета. Оно в невесомости разлетелось и испачкало видеокамеру и специальный контейнер с инструментами для ремонта. Пока астронавт чистила камеру, контейнер выскользнул у нее из рук и улетел. Этот объект стал самым большим из потерянных космонавтами в открытом космосе. Чаще инструменты терялись по одному. Скотт Парадзински упустил плоскогубцы, Талгат Мусабаев и Николай Бударин – карданный шарнир разводного ключа, Кристофер Кэссиди потерял зеркальце, Пирс Селлерс случайно отпустил шпатель. Количество утерянных болтов сосчитать никто не возьмется.
Особенно жалко утраченные в открытом космосе фото- и телекамеры, которые несли важную научную и техническую информацию и историческую память. Майкл Коллинз потерял фотокамеру во время миссии «Джемини-10»; Юджин Сернан в ходе миссии «Джемини-9» менял пленку и упустил камеру; у Кристины Кук от скафандра отстегнулись камера и фонарь подсветки; Сунита Вильямс, работая в открытом космосе, упустила фотоаппарат, и тот уплыл в неизвестность.
Алексей Елисеев проводил съемку процесса надевания новых скафандров, а потом должен был положить кинокамеру в специальный диван-комод в бытовом отсеке. Закрыть крышку дивана на замки космонавту не удалось. Когда он выплыл из бытового отсека в открытый космос, вслед за ним вылетела и кинокамера.
Загадочная история произошла во время стыковки модуля «Квант» с орбитальным комплексом «Мир». Выведение и сближение прошло идеально, но когда настало время стягивания, процесс стыковки остановился. Между блоками было всего 5 см. Космонавты Александр Лавейкин и Юрий Романенко вышли в открытый космос, чтобы узнать причину проблемы. Между блоками они обнаружили мешок со средствами личной гигиены. Как он оказался снаружи станции, до сих пор непонятно. Космонавты пошутили, что это мешок с подарками к празднику – ведь выход в открытый космос состоялся накануне 12 апреля. Сразу вытащить мусор космонавтам не удалось. Мешок зажало. Тогда его распороли, и содержимое пакета улетело в космос. Основная версия происшедшего – космонавты ошиблись и плохо упаковали мусор в грузовом корабле, пока тот был пристыкован. Когда он отсоединился, чтобы освободить место для «Кванта», часть груза из него, вероятно, вывалилась.
Так как убрать с орбиты космический мусор очень сложно, единственное, что можно сделать, чтобы не случилось беды, – отслеживать его. Если узнать об опасности заранее, то работающую технику можно спасти и уклониться от столкновения, изменив орбиту. Однако за всем не уследишь, и в истории было несколько случаев столкновения.
Первый задокументированный эпизод произошел в 1996 году. Тогда фрагмент ракеты-носителя «Ариан», представляющий собой штангу с датчиком, столкнулся с небольшим французским военным микроспутником радиоэлектронной разведки CERISE. На удивление спутник продолжил работать, хотя половина его функций больше не выполнялась. Это был первый звоночек, но его почти никто не услышал. Куда больший резонанс вызвало столкновение действующего американского коммерческого спутника связи Iridium-33 с вышедшим из строя советским военным спутником «Космос-2251». На этот раз оба аппарата оказались крупными, и встретились они лоб в лоб.
Столкновение было фееричным. Спутники вдребезги разбились на 2300 крупных отслеживаемых кусочков и множество более мелких обломков.
Часто происходят столкновения и с неопознанным мусором. В данных случаях остается неизвестно, рукотворный объект или астероид разрушил космический аппарат.
В феврале 1986 года радар в Турции обнаружил 465 новых космических объектов. Ими оказались фрагменты ракеты-носителя «Ариан V-16». Небольшое тело пробило ее бак, который был под давлением, он взорвался, разметав осколки во все стороны.
Затем выяснилось, что осколков гораздо больше. К 500 фрагментам добавилось еще 5000 более мелких осколков. Они образовали буквально кольцо вокруг планеты.
В 2008 году на орбите, пересекающейся с орбитой МКС, также с помощью радара стали обнаруживаться новые объекты. В отличие от ранее описанных случаев, источник появления мусора долго не удавалось найти. Просто на орбите, где летает МКС, не было спутников, которые могли бы взрываться. Их все деактивируют, сливают топливо и разряжают батарею с помощью радиокоманд с Земли.
Источником проблемы оказался российский военный спутник «Космос-2421». Вероятно, небольшой рукотворный объект с малой скоростью врезался в его солнечную батарею. Та разрушилась, но не полностью. После этого спутник стал крошиться и производить всё новые объекты космического мусора. Это событие стало самым опасным именно для космонавтов, так как после разрушения этого военного спутника количество потенциальных снарядов, готовых пронзить МКС, выросло в три раза.
26 октября 2010 года спутник UARS шел на опасное сближение с Международной космической станцией, но ее траекторию изменили для уклонения. Это был, пожалуй, самый большой кусок мусора, с которым МКС могла столкнуться. В целом за год происходит около 750 опасных сближений станции с более мелкими объектами. За их орбитами следят, но это получается не всегда.
29 июня 2011 года космонавтов, находящихся на МКС, экстренно разбудили. Им было приказано приготовиться к срочному возвращению на Землю. Космонавты надели аварийно-спасательные скафандры и переместились с борта станции на космические корабли. Причиной переполоха стало то, что операторы ЦУПа проморгали сближение МКС с космическим мусором. В случае повреждения стации космонавты должны были отстыковаться от нее и в корабле направиться к Земле (по аналогии со спасательными шлюпками). В оправдание нужно отметить, что траектория мусора была очень необычной и сложной. В тот раз все обошлось и космонавты продолжили работу на орбите в штатном режиме.
Помимо космического мусора Вселенная полна радиацией. В ходе термоядерных реакций в недрах Солнца выделятся огромное число заряженных частиц: протонов, электронов, ядер гелия, а также нейтральных элементарных частиц и излучения. Например, каждую секунду Солнце генерирует 180 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 нейтрино (или, если записать компактно, 1,8·1038 штук). Через ноготь космонавта за секунду пролетает 100 миллиардов таких частиц. Однако если говорить о нейтрино, оно не имеет массы, очень маленькое по размеру, ни с чем не взаимодействует и пролетает насквозь, не доставляя никаких проблем. А вот другие частицы иногда оказывают неприятное воздействие.
Во-первых, их заряд может нарушать работу электрических систем. Радиация обладает свойством ионизировать вещество. Частицы и излучение обладают такой энергией, что способны выбить электроны с поверхности металлов.
Тогда образуется поверхностный заряд, который порождает электрические поля и разряды электрического тока. Также радиация способна выбивать электроны из полупроводников, которые участвуют в работе компьютеров и бортовой электроники.
Инженеры стараются защитить спутники от негативного влияния заряженных частиц, покрывая их золотом, которое по совокупности свойств лучше других материалов подходит для этой цели, или нанося дополнительные слои защиты.
В случае с аппаратом «Фобос-Грунт» инженеры об этом забыли. Этот аппарат должен был полететь к Фобосу, спутнику Марса, и взять материал с его поверхности. Однако уже через два с половиной часа после того, как станция отделилась от ракеты-носителя, план полета был нарушен. Двигатели для вывода на орбиту к Марсу не включились, и «Фобос-Грунт» продолжал вращаться вокруг Земли. Выяснилось, что в электронно-вычислительной схеме использовалась микросхема для бортовых систем самолетов, которая, в отличие от подобных схем для космических аппаратов, не была защищена от радиации. В схеме от воздействия заряженных частиц возникли короткие замыкания. На случай разного вида сбоев в программном коде современных спутников есть команда перехода в безопасный режим. При признаках повышенного напряжения и коротких замыканий основной бортовой компьютер отключается и запускается вторая резервная система. Она берет управление на себя и ожидает радиокоманд с Земли. Так произошло и с «Фобосом-Грунтом». Руководители полета после перехода в безопасный режим ожидали восстановления связи с межпланетной станцией на следующий день, но этого не произошло. В резервном комплекте тоже были самолетные микросхемы, и, вероятно, он тоже вышел из строя по той же причине.
Даже если защита у спутников есть, ее может не хватить. Солнце имеет одиннадцатилетний цикл активности. В 1994 году как раз был пик этого цикла. Одна из вспышек на Солнце привела к появлению мощного потока заряженных частиц, направленного к Земле.
Канадский спутник Anik E1 как раз был на его пути и вышел из строя. В управляющей электронике возник электрический заряд. С помощью резервной системы аппарат удалось восстановить, однако пока проводились работы, вышел из строя еще один такой же спутник Anik E2, причем у него одновременно перестали работать и основная, и резервная системы ориентации. На этот раз починить аппарат сразу не удалось. Авария принесла большие убытки. В следующий пик солнечной активности проблемы испытали спутники Teslar 401, Equator-S, Polar и Galaxy-IV.
Парадоксальная ситуация произошла с гамма-обсерваторией «Интеграл». Она была создана для изучения высокоэнергетического излучения от разных объектов в Галактике и за ее пределами. Однако от него «Интеграл» и вышел из строя. Излучение привело к короткому замыканию. Оно вывело из строя систему ориентации. По инструкции аппарат ушел в безопасный режим. Космический телескоп начал лихорадочно крутиться, и его солнечные батареи не могли нацелиться на Солнце. Инженеры успели включить резервную систему до полной потери заряда аккумуляторов.
Еще одна проблема, которую вызывают заряженные космические частицы, связана с системой звездной или солнечной ориентации. Датчики космического аппарата представляют собой оптические приборы – своего рода фотокамеры. Их чувствительные элементы реагируют на свет, которой выбивает с поверхности электроны, и тем самым создается электрический ток для регистрации. Частицы радиации и в обычном объекте могут выбивать электроны, а в чувствительном приборе – тем более. Только у радиации энергии больше, чем у видимого света, поэтому тока выделяется так много, что прибор «слепнет» или думает, что Солнце находится с другой стороны.
В результате система ориентации сбивается, спутник отворачивает солнечные батареи от звезды, быстро разряжается и отключается. В режим ожидания аппарат не входит, так как не фиксирует сбоя. Без электроэнергии спутник выходит из строя, и восстановить его невозможно. Для решения этой проблемы на борту спутников размещают систему ориентации, основанную на других принципах. Чаще всего это специальные маховики, которые при вращении сохраняют свое положение в пространстве, – гироскопы.
В 2014 году гидрометеорологический спутник «Электро-Л» потерял ориентацию после того, как инженеры решили дать «отдохнуть» маховикам и временно их отключили. Некоторое время аппарат был направлен своей фотокамерой на Землю. За это отвечали солнечные датчики и двигатели. Сбой произошел как раз в то время, когда специалисты центра управления полетами раскручивали маховики командами с Земли.
С большой долей вероятности INSAT 2d вышел из строя в 1998 году тоже по причине радиации в космосе. На тот момент он был главным индийским спутником связи, при помощи которого на Земле передавались не только телевизионные сигналы, но и, например, информация о торговых операциях на бирже.
Солнечная радиация доставила много проблем космическим аппаратам. Да и людям тоже. В 1958 году в США зародился проект «Аргус». В его рамках за пределы плотных слоев атмосферы запускались ядерные заряды, которые взрывались на больших высотах. Идея данного эксперимента заключалась в использовании электромагнитной волны от детонации для блокирования связи на Земле. Известно, что ядерный взрыв имеет несколько поражающих факторов. Первый и самый опасный – это ударная волна. Взрыв порождает колебание воздуха, которое сметает все на своем пути. Но на высоте более 150 км над поверхностью Земли воздуха очень мало, и ударная волна не образуется. Второй поражающий фактор – температура. В космосе нечему нагреваться, так что и это не страшно. Следующий момент – электромагнитное излучение. Оно имеет такую силу, что связь на всех частотах прекращается и электроника выходит из строя. При взрыве на поверхности Земли до третьего фактора не доходит, так как все устройства, которым нужна связь и электричество, уже могут быть уничтожены. Военные в США полагали, что взрыв в космосе не приведет к разрушениям, но сможет отключить военную технику, например, ядерные боеголовки противника.
Для подтверждения теории ученые запустили за пределы плотных слоев атмосферы три боеголовки. Оказалось, что эффект есть, но достаточно слабый. Дальше в планах американских военных было запустить боеголовки помощнее. Дипломаты из Великобритании, США и СССР видели опасность в продолжении работы с радиоактивным оружием и несколько раз инициировали переговоры об ограничениях, но безуспешно. В Женеве в 1958 году состоялась конференция с участием восьми стран, где СССР и США представляли ученые, а не только правительственные чиновники. По результатам удалось найти согласие и был подписан временный договор об ограничении ядерных испытаний. Однако уже через три года в США разработки продолжились в проекте «Доминик». Самый мощный из взрывов получил имя Starfish Prime. В эксперименте использовалась боеголовка мощностью 1,44 мегатонны. Ее подорвали на высоте всего 400 км. Использование такого мощного снаряда привело к огромным проблемам. Хотя испытание проводилось над необитаемой зоной в Тихом океане, все равно до обычных людей последствия дошли. На Гавайях, на расстоянии 1500 км от эпицентра взрыва, из строя вышли три сотни уличных фонарей, телевизоры, радиоприемники и другая электроника. На орбите сразу отключились спутники TRAAC и Transit 4B. Еще один поражающий фактор ядерного взрыва – радиация. Для людей на Земле она не страшна, так как ее не пропустит атмосфера планеты. На орбите – другое дело. Во время взрыва Starfish Prime заряженные частицы вызвали сбои в семи космических аппаратах. Ariel 1 был первым спутником Великобритании, и он тоже попал под раздачу. В СССР специально для изучения последствий ядерных взрывов запускался спутник «Космос-5», и даже он вышел из строя.
Взрыв Starfish Prime. Фото с архипелага Гавайи. NASA
О таких последствиях ученые в США не думали, так как орбиты аппаратов были далеко от взрыва. Хотя предыдущие эксперименты с меньшими зарядами проходили без столь тяжелых последствий, в данном случае уже требовалось учитывать магнитное поле Земли, которое увлекает заряженные частицы и заставляет их двигаться вдоль силовых линий к полюсам. По сути, именно это явление ответственно за полярные сияния. Однако движущиеся частицы сами создают магнитное поле. Но такие расчеты не были сделаны. В итоге радиация полетела во все стороны, пересекая орбиты и разрушая космическую технику. После взрыва Starfish Prime радиационная обстановка сильно поменялась. Магнитное поле Земли – это своего рода щит, который не позволяет альфа- и бета-излучению попасть в планету. Однако сами частицы никуда не пропадают, а концентрируются в нескольких зонах. Их называют пояса Ван Алена, или радиационные пояса. Так вот, после Starfish Prime этот пояс оказался в несколько раз ближе к планете, магнитный щит ослаб, и в нем появились дырки, а полярные сияния при этом стали наблюдаться и на экваторе. Все спутники, которые запускались в течение пяти лет после этого события, быстро выходили из строя.
Военные в СССР в ответ начали подготовку космических ядерных испытаний, которые получили имя «Операция К». Но тоже допустили ошибку. Проблема, как ни странно, оказалась в том, что обширных безлюдных акваторий, где возможно провести эксперимент, в стране не было. Северный ледовитый океан не в счет, так как в то время запустить там ракету было очень сложно. Место выбрали над малонаселенными степями Казахстана. Хотя заряд был в 100 раз менее мощным, чем в американском проекте, из-за непосредственной близости взрыва к объектам инфраструктуры возникло много последствий. Силовые кабели под землей и линии электропередач на поверхности, соединявшие Целиноград (сейчас Астана) и Алма-Ату (сейчас Алматы), были выведены из строя. В обоих городах наблюдались проблемы со связью. Вследствие коротких замыканий многие электроприборы в домах загорелись. Возник пожар на карагандинской ТЭЦ-3.
В США после происшествия со Starfish Prime от идеи проекта «Доминик» не отказались, просто заряды стали использовать поменьше. Но и во время подготовки совершались ошибки. Так, планировался эксперимент Bluegill Prime, и в результате отказа клапана в двигателе жидкий кислород загорелся и создал крупный пожар на стартовом столе. Офицеры испытательного полигона приказали отряду солдат отправиться на тушение огня и деактивацию ядерного заряда. В результате их действий ракета была повреждена, а потом и вовсе взорвалась. К счастью, ядерная боеголовка от этого не детонировала, но несколько килограммов радиоактивного оружейного плутония разлетелось в разные стороны. Заражение местности оказалось очень серьезным. Как минимум три месяца проводились работы только по снижению уровня радиации вблизи стартовой площадки.
В это время дипломаты разных стран обсуждали опасности таких экспериментов. В итоге в Москве был подписан «Договор о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, космическом пространстве и под водой». На этом история космических ядерных взрывов закончилась.
Инженеры переключились на мирный атом. Так, в серии советских спутников «ИС-А» имелся небольшой ядерный реактор. Он использовался для питания активного радиолокатора, который применялся в разведывательных целях. Энергии от солнечных батарей было недостаточно, и потому инженеры создали ядерную электрическую установку «Бук». В ней в качестве топлива использовалось 30 кг радиоактивного урана. Первые несколько спутников «ИС-А» работали успешно, но в 1977 году аппарат этой серии «Космос-954» по неизвестным причинам вышел из строя, и связь с ним прервалась. Со временем он стал тормозиться и в итоге упал на Землю. Из-за трения о воздух спутник частично сгорел и развалился на части. Инженеры сделали реактор так, что при нагревании специальная стяжка, скрепляющая различные части, должна была раскрыться. Предполагалось, что уран в таком случае высвободится и сгорит, не долетев до поверхности Земли. Идея инженеров не сработала. Обломки вместе с радиоактивным ураном упали на территории Канады и вызвали серьезное заражение территории, составляющей 800 км в диаметре. К счастью, регион был малонаселен, и никто не пострадал. Неприятностей добавил тот факт, что по требованию властей Канады для решения сложившейся экологической проблемы СССР пришлось выплатить 3 млн канадских долларов компенсации, которые пошли на организацию работ по поиску и деактивации источников радиации.
После этого случая конструкция аппаратов серии «ИС-А» была изменена. Активная зона теперь отделялась и уводилась на орбиту захоронения отдельным механизмом с отдельным двигателем.
В ситуации со спутником «Космос-1402» эта мера не помогла. Отделение реактора произошло, а отвод на более высокую орбиту – нет. На этот раз все страны были проинформированы о возможном падении реактора на Землю. За ним внимательно следили. В итоге более 30 кг урана вошли в плотные слои атмосферы над Индийским океаном и частично сгорели. На этот раз последствий для экологии не наблюдалось, так как опасные остатки быстро рассеялись, но еще около трех месяцев регистрировалось незначительное повышение радиоактивного фона.
В этих историях речь шла о том, что спутники теряют свою скорость и падают. Причиной этого является атмосфера планеты. У воздушной оболочки Земли нет четкого края. Ионы водорода и кислорода, принадлежащие нашей планете, обнаруживаются даже за орбитой Луны. Их относительная скорость и энергия гораздо меньше, чем у ионов, идущих от Солнца. Поэтому они не воздействуют на электронику. Однако эти редкие частички атмосферы оказывают сопротивление и тормозят космические аппараты. Чем дальше от Земли, тем эффект меньше. Причем на одной и той же высоте количество атомов атмосферы разное в разных местах. Когда спутник пролетает над освещенной стороной нашей планеты, он испытывает меньше сопротивления, чем пролетая над ночной стороной. Земля – своего рода комета. Солнечное излучение сдувает часть атмосферы в направлении от светила. В годы повышенной солнечной активности эта разница в сопротивлении становится еще больше, так как атмосферный хвост удлиняется. Для Валерия Быковского ученые запланировали экспериментов на десять дней. Его полет на корабле «Восток-5» должен был стать рекордным. Однако перед самым стартом Мстислав Келдыш сообщил о возрастании солнечной активности и предупредил о росте уровня радиации. Старт был отложен, но через четыре дня, когда ситуация нормализовалась, космонавт полетел. Тут-то и обнаружилось, что орбита «Востока-5» быстро снижается. Сопротивление атмосферы было слишком большим и росло с каждой минутой. Корабль плавно возвращался на Землю. Первоначальную длительность полета снизили до восьми суток, а потом и вовсе до пяти дней. Руководители полета испугались, что корабль может неконтролируемо упасть в труднодоступном регионе, откуда космонавта будет сложно спасти, или на территории другой страны, где будут раскрыты секреты советской космической технологии. В итоге Быковский не пролетал и половины намеченного срока. Хотя рекорд все-таки был установлен и для одиночного полета держится до сих пор, он мог быть более внушительным.
Другая история произошла со станцией «Салют-7». В 1986 году состоялся последний пилотируемый полет к ней. В экипаж корабля «Союз Т-15» входили Леонид Кизим и Владимир Соловьёв, которые забрали бо́льшую часть съемного оборудования и перевезли его на новую станцию «Мир».
Сам «Салют-7» они законсервировали. На Земле руководители программы решили оставить станцию на орбите и подняли ее на большую высоту, чтобы она могла там долго находиться. В будущем ученые планировали изучать работоспособность автоматических систем, а в еще более далеком будущем к ней мог быть совершен полет многоразового корабля «Буран». Еще 8–10 лет станция должна была приносить научную пользу. Однако из-за выросшей солнечной активности уже через два года топливо для поддержания орбиты и противодействия атмосфере на борту закончилось. Проект «Энергия-Буран» после 1988 года своего продолжения не получил и, соответственно, помочь станции не мог. «Салют-7» неуправляемо стал падать на Землю. Это многих испугало. Хотя на борту не было опасных (например радиоактивных) материалов, к станции был пристыкован транспортный корабль снабжения (ТКС) «Космос-1686». Этот аппарат был способен выдержать полет в атмосфере и не сгореть, вследствие чего вполне мог бы рухнуть кому-нибудь на голову. К счастью, этого не произошло.
Правительство СССР заранее выразило готовность возместить возможный ущерб. Ситуация разрешилась благополучно. Станция в 1991 году вошла в плотные слои атмосферы и развалилась на части, которые упали в малонаселенных регионах Чили и Аргентины. Никто не пострадал, даже наоборот. Местные жители находили кусочки аппарата и присваивали их себе. Известно, что один фермер использовал материалы от советской космической техники для создания камина в своем доме, а другой сделал из обломков станции курятник. СССР к тому времени испытывал проблемы другого рода и был не против таких действий.
Впоследствии, когда руководители космической программы объявили об окончании работы станции «Мир», то аппарат целенаправленно и управляемо был сведен с орбиты. Он упал в самом удаленном от жилых районов месте планеты – неподалеку от так называемой точки Немо в южной части Тихого океана. Сейчас это место называют кладбищем космических кораблей.
Американский шаттл «Индевор» в миссии STS-99 имел на своем борту огромную антенну, которая являлась частью радиолокатора. Основной задачей корабля было составление точной карты поверхности нашей планеты. Работа 60-метровой фермы планировалась на низкой и при этом сильно наклоненной орбите. Но сопротивление атмосферы было сильным, и антенна тормозила аппарат. Шаттлу приходилось каждый день поднимать свою орбиту, чтобы не рухнуть на Землю. Но так как двигатель выдавал тягу меньше расчетной, оказалось, что топлива на борту для постоянных маневров недостаточно. Инженеры на Земле стали придумывать, как сэкономить топливо. Озвучивались разные идеи, даже парадоксальные. Одна из них заключалась в том, что астронавт Герхард Тиле мог бы своими мышцами поворачивать станцию вместо двигателей. Когда на борту космического корабля кто-то занимается спортом на тренажере, соединенном с корпусом, можно увидеть, что вся конструкция двигается. В невесомости усилие, создаваемое руками или ногами при использовании спортивного снаряда, передается всему кораблю. Также предлагали отходы космонавтов, например струю урины, превратить в топливо и выбрасывать в космос для реализации реактивного движения. Эти забавные предложения так и не понадобилось воплощать в жизнь. Астронавты и без этого решили проблему, исправив двигатель и увеличив его тягу.
С современной Международной космической станцией периодически возникают подобные проблемы. МКС огромна – 108×74 метра. Ее размеры сопоставимы с размерами футбольного поля. На станцию сильно воздействует атмосфера, а ее орбиту приходится поднимать несколько раз в год. Это успешно делали и делают прилетающие периодически грузовые корабли.
Со спутниками такую операцию не провернуть. У них есть только то топливо, что было заправлено в них перед стартом. Поэтому если ученые не рассчитают воздействие атмосферы, спутник может со временем потеряться навсегда. Один из самых дорогих таких просчетов случился со спутниками связи Starlink. В 2022 году было запущено 40 аппаратов этой серии. Сначала они вышли на низкую опорную орбиту, а затем должны были улететь от Земли подальше, на целевую орбиту, но этого сделать не успели – выросла солнечная активность. Буквально за пару дней «Старлинки» потеряли скорость и стали падать на Землю. Чтобы исправить ситуацию, операторы дали спутникам команду развернуться узкой гранью по направлению движения, чтобы уменьшить сопротивление. Но это только на пару часов отсрочило неизбежное. Такое большое число аппаратов еще ни разу не сходило с орбиты разом. Зрелище падения было похоже на звездопад, а в прессе данное событие окрестили спутниковым дождем. Все аппараты сгорели в плотных слоях атмосферы.