Разработанная в МИФИ аппаратура позволяет обнаруживать, идентифицировать и прогнозировать динамику элементов радиационного космического мусора

В конце прошлого столетия на околоземные орбиты было выведено несколько десятков космических аппаратов с ядерными источниками энергии. После завершения программы полета большинство из них были отправлены на орбиты захоронения (800-1000 км), где время их баллистического существования составляет несколько сотен лет.

Однако сегодня на этих орбитах наблюдается максимальная плотность космического мусора техногенного происхождения, что может привести к столкновению его элементов с потенциально опасными радиоактивными объектами. В случае их разрушения некоторые радиоактивнее обломки могут попасть в верхние слои земной атмосферы уже через несколько лет, что может привести к радиоактивному заражению атмосферы и самой Земли.

Распределение космического мусора на высотах от 100 до 2000 км

Впервые о масштабном загрязнении космоса ученые заговорили в 1980-х, когда концентрация мусора на орбите Земли достигла высокой плотности. В настоящее время вокруг Земли вращается более 600 тысяч объектов диаметром более 1 см. Вследствие огромного запаса кинетической энергии столкновение любого из этих объектов с действующим космическим летательным аппаратом может повредить его или вывести из строя. В связи с этим возможность обнаружения, идентификации и прогнозирование динамики элементов радиационного космического мусора для обеспечения безопасного использования околоземного космического пространства является архиважной задачей.

В настоящее время с помощью радиолокационных и оптических средств ведется постоянный контроль параметров орбит космических объектов. Для этого используются гамма-, рентгеновские, нейтронные, инфракрасные, оптические и другие спектрометры. Однако для обнаружения и идентификации самого радиоактивного излучения от различных объектов необходимо использовать специальную аппаратуру, установленную на космическом аппарате.

Ученые кафедры экспериментальной ядерной физики и космофизики НИЯУ МИФИ, рассмотрев существующие методы обнаружения и идентификации элементов радиоактивного космического мусора, предложили проект измерительного комплекса на основе ксеноновых гамма-спектрометров, которые обладают высоким энергетическим разрешением и необходимой чувствительностью для обнаружения и идентификации таких объектов.

Этот измерительный комплекс или научная аппаратура «Нуклид» в настоящее разрабатываются в НИЯУ МИФИ совместно с ФГУП «НПП ВНИИЭМ». «Нуклид» позволит определять изотропный и количественный состав радиоактивных объектов в околоземном космическом пространстве.

Обеспечение космических аппаратов серии «Метеор» гамма-спектрометрической аппаратурой «Нуклид» предоставляет возможность обнаруживать, идентифицировать и прогнозировать динамику элементов радиационного космического мусора. Необходимо отметить, что для проведения таких исследований не требуется каких-либо энергетических затрат на сближение этого космического аппарата с изучаемыми объектами.

Один из разработчиков, профессор кафедры экспериментальной ядерной физики и космофизики С.Е. Улин считает, что для повышения достоверности обнаружения радиационного космического мусора целесообразно проводить такие измерения одновременно с помощью нескольких космических аппаратов, находящихся в разных участках околоземного космического пространства. «В этом случае появляется возможность определить параметры орбиты этих объектов, а также увеличить общее статистическое обеспечение экспериментальных данных», – отметил ученый.

В настоящее время рассматривается возможность реализации проекта «Нуклид» на борту одного из российских спутников.

Фото на главной странице: newsera.ru