McKinsey для детей: Космический мусор — это не от мира сего.

Готовы к взлету?
Вы когда-нибудь были в космическом лагере, строили модель ракеты или мечтали стать астронавтом? Вы не одиноки; мы были очарованы космосом с тех пор, как смотрели на звездное ночное небо.
Тем не менее, только около 600 человек когда—либо летали в космос — меньше, чем могло бы посещать вашу местную среднюю школу только в этом году! Однако теперь полететь в космос становится немного легче.
Когда более 60 лет назад началось освоение космоса, первыми искателями приключений были спутники, а не люди. Слово “спутник” может относиться к любому объекту в космосе, который вращается вокруг более крупного объекта. Луна является естественным спутником, потому что она вращается вокруг планеты Земля. В данном случае мы в основном говорим об искусственных спутниках — машинах, которые мы впервые запустили в 1950—х годах, когда новые технологии позволили начать больше узнавать о космосе.
Вы знали:

  • Все слышали о «Лунной походке» Нила Армстронга и его гигантском прыжке для человечества.
  • Но в космосе побывало гораздо больше спутников, чем людей: за последние 60 лет было запущено более 11 000.
  • Спутники могут делать многое, даже перевозить живой груз. Собака по кличке Лайка летала на спутнике «Спутник-2» в конце 1950-х годов.
  • Спутник, который находится на орбите дольше всех, — это Vanguard 1. Запущенный в 1958 году, он продолжает перемещаться в космосе даже 60 лет спустя!
  • У какой планеты больше всего естественных спутников? Сатурн с 83 лунами. Юпитер близок к второму с 80, и у него также самая большая луна — больше планеты Меркурий!

Первые экспедиции проложили путь для многих других путешествий и открытий. Они также представляют собой начало “космической индустрии”, когда родились такие организации, как Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) и Европейское космическое агентство.
McKinsey и космос: Вскоре после создания НАСА компанию McKinsey попросили помочь организовать ее работу так, чтобы она могла работать бесперебойно. Мы работали с Космической целевой группой НАСА и участвовали в запуске программы космических шаттлов НАСА. Наша работа помогла НАСА спланировать свои исследования и планы на будущее.
Как мы уже упоминали, с конца 1950-х годов в космос вышло примерно 11 000 спутников, и исследования предсказывают, что вскоре их может быть до 70 000. Вы можете задаться вопросом, зачем нам нужно так много спутников.

Что спутники могут сделать для мира?

Спутники могут быть действительно полезны, и все больше их выводится на орбиту. Но вот в чем проблема: когда спутник заканчивает свою работу или его батареи разряжаются, мы часто получаем “космический мусор”.

Космический мусор: то, что поднимается, должно опускаться?
На уроках естествознания вы, возможно, слышали поговорку: “То, что поднимается, должно опускаться”. Ну, это не всегда верно в отношении спутников, которые находятся за пределами гравитационного притяжения нашей планеты. С таким количеством спутников, плавающих вокруг, космос становится переполненным, и ученые уделяют больше внимания космическому мусору.
Вот несколько фактов о космическом мусоре. Космический мусор, или орбитальный мусор, — это в значительной степени то, на что это похоже: объекты или обломки спутников и ракет, которые больше не используются, но остаются в космосе. Много космического мусора поступает от старых или поврежденных спутников или от запусков ракет, которые уносят их в космос. Обломки могут быть размером с взорвавшийся корпус ракеты (высотой примерно с три внедорожника), но даже мелкие предметы могут стать большой проблемой.

Огромный мусорный ящик в небе.
Точно так же, как в беспорядке валяются ручки, бумага, инструменты и другие мелочи, которые вы можете найти дома, в атмосфере присутствует удивительное разнообразие космического мусора. https://www.mckinsey.com/

Может показаться, что потерять перчатку не так уж и страшно, но не забывайте: в космосе нет “потерянных и найденных”. Любой объект, даже такой маленький, как винт, может быть опасен, поскольку он может продолжать вращаться бесконечно и, например, столкнуться с работающим спутником. Это означает, что “диспетчерам космического движения” предстоит большая работа по обеспечению того, чтобы эти объекты не врезались друг в друга.
Большая часть космического мусора находится на низкой околоземной орбите (LEO), части неба, которая простирается от земли примерно на 1400 миль от Земли. Именно здесь вы найдете самые активные спутники. Но даже выше LEO спутники по-прежнему подвержены риску столкновения с микрометеороидами (природными объектами, которые откалываются от комет или астероидов). Именно эти столкновения делают космический мусор таким страшным.

Маленькие объекты, большие проблемы
Ранее в этом году ступень ракеты, или та часть ракеты, которая несет топливо, врезалась в Луну. Ракета была уничтожена из-за скорости и силы удара.
Из миллионов кусочков плавающего космического мусора некоторые представляют собой большие куски металла, но большинство из них всего около четырех дюймов — или чуть шире кредитной карты! Даже такая мелочь, как капля краски с корпуса ракеты, может нанести ущерб из-за ее скорости, толщины или местоположения. Тот факт, что эти объекты постоянно перемещаются, делает их более небезопасными.
А ближайший к Земле космический мусор движется со скоростью более 15 600 миль в час. Представьте, что масштабирование происходит примерно в 300 раз быстрее, чем при обычной езде на автомобиле! Вещи, движущиеся так быстро, создают большой импульс, что приводит к гораздо худшему крушению.
По состоянию на 2022 год космический мусор, который в настоящее время вращается вокруг Земли, весит примерно 9000 метрических тонн или 20 000 фунтов! Вот самые крупные взрывы космического мусора за десятилетие:

1960-е годы ~1000 объектов. В 1965 году в результате взрыва спутников OV-2-I и LLC-2 образовалось 473 частицы космического мусора.

1970 — е годы ~4000 объектов. Взрыв корпуса ракеты «Нимбус-4» в 1970 году был самым страшным за десятилетие. В результате взрыва образовалось почти 400 кусков нового космического мусора.

1980s~6,000 objectsThe accidental explosion of the SPOT I rocket body yielded close to 500 space junk pieces in 1986.

1980-е годы ~6000 объектов. В результате случайного взрыва корпуса ракеты SPOT I в 1986 году образовалось около 500 кусков космического мусора.

1990-е годы ~8000 объектов. В 1996 году корпус ракеты STEP 2 взорвался, и более 700 кусков космического мусора попали в стратосферу.

2000 — е годы ~14 500 объектов. В 2007 году взрыв спутника привел к появлению более 3000 кусков нового космического мусора и огромного облака обломков.

2010 — е годы ~25 000 объектов. Спутник Microsat-R был преднамеренно уничтожен в 2019 году, в результате чего образовалось 400 кусков космического мусора.

2020-е годы ~31 000 объектов. Испытание ракеты в 2021 году привело к тому, что в космосе плавало более 1500 единиц нового космического мусора.

Есть несколько фактов о космическом мусоре, которые могут вас удивить. Самое сильное столкновение, когда-либо зафиксированное в космосе, произошло около 15 лет назад, когда ракета перехватила неактивный метеорологический спутник. Взрыв создал облако космического мусора, в атмосфере которого плавало более 3000 объектов! В 2019 году Сеть космического наблюдения Соединенных Штатов установила, что на орбите находится около 20 000 кусков космического мусора. Сегодня это число выросло до 27 000. Почему?
Мусора становится все больше, отчасти из-за растущего числа спутников. Это связано с тем, что создание и запуск спутников теперь обходятся дешевле, а некоторые типы ракет можно даже использовать повторно. А более низкие затраты привели к тому, что компании, в дополнение к исследователям и правительствам, стали больше интересоваться потенциалом космоса. Теперь даже частные компании стали участвовать в создании спутников и планировании космических путешествий.

Все на борту для космического туризма?
Весь этот интерес означает, что будущее космоса может быть таким же ярким, как самая яркая звезда на небе. Что, если бы отправиться в космос было так же просто, как забронировать билет на самолет в Бангкок или Париж?
НАСА начало полеты космических челноков, которые доставляли людей на орбиту и обратно на Землю с 1981 по 2011 год. Но в начале 2000-х годов частные компании стали активнее участвовать в космических полетах. В 2020-х годах прогресс начал ускоряться. SpaceX отправила Crew Dragon Demo-2 в космос, впервые частная компания отправилась в космос; Virgin Galactic и Blue Origin, две другие компании, совершили успешные космические полеты.

Основные этапы космического полета
С 2000 года космический туризм стал гораздо более осуществимым. В 2020 году частные компании получили почти 9 миллиардов долларов инвестиций в свои космические проекты. Давайте взглянем на гигантские шаги, предпринятые частными компаниями для освоения космоса за последние пять лет.

2017:
SpaceX выполнила почти 20 космических полетов, повторно использовав многие из своих ракет для экономии средств. Во время одного из своих запусков компания создала ослепительное световое шоу для тех, кто наблюдал за происходящим с земли.

2018:
Virgin Galactic осуществила свой первый успешный полет человека в космос. Владелец Ричард Брэнсон основал компанию space flight company почти 20 лет назад, надеясь отправить в космос больше людей.

2019:
Астронавт НАСА в отставке Пегги Уитсон, единственная женщина, когда-либо занимавшая должность начальника управления астронавтов НАСА, получила премию «Женщины в космической науке» за 2019 год на мероприятии, которое собрало тысячи долларов на программы в области науки, техники, инженерии и математики (STEM). Уитсон в настоящее время является командиром частного космического экипажа Axiom Mission 2.

2020:
Запуск SpaceX Crew Dragon Demo-2 стал первым случаем, когда частная компания — или компания, которая не была связана с правительством, как НАСА, — отправила астронавтов в космос.

2021:
Ричард Брэнсон вскочил на борт своего собственного космического корабля Virgin Galactic и отправился в космос. Он объявил лотереи, чтобы поддержать больше космических путешествий. Девять дней спустя основатель Amazon Джефф Безос полетел с помощью своей компании космических путешествий Blue Origin. Он продает билеты в космос, стоимость которых в 20 000 раз превышает стоимость билета в кино за 13 долларов — от 200 000 до 300 000 долларов!

2022:
В 2022 году компания Boeing, производящая самолеты и космические аппараты, провела испытания своего CST-100 Starliner для подготовки к коммерческим полетам в космос. Если все пойдет хорошо, космический корабль завершит миссию позже в этом году, возможно, его даже будет пилотировать астронавт Суни Уильямс!

Конечно, эти поездки по-прежнему стоят очень дорого. Место на рейсе Virgin Galactic стоит 450 000 долларов, что может окупить более 12 лет обучения в колледже в США.
Но со временем более низкие затраты на космические путешествия могут вывести на орбиту больше людей.
И по мере того, как все больше людей путешествуют по космосу, проблему космического мусора нельзя игнорировать. Принятие мер для обеспечения безопасности космических путешественников очень важно.

Время выносить космический мусор?
Если активный спутник может быть разрушен обломками, как мы можем очистить его, чтобы обеспечить безопасность космических туристов и астронавтов?
В 2015 году ученые опасались худшего, когда увидели обломок старого военного метеорологического спутника, направлявшийся к МКС. Астронавты МКС прыгнули на борт космической капсулы — точно так же, как садятся в спасательную шлюпку, — чтобы в качестве меры предосторожности вернуться на Землю. Несмотря на то, что катастрофы удалось избежать, поскольку космический мусор прошел мимо, не вступив в контакт, будущие столкновения вызывают беспокойство. Но вместо того, чтобы беспокоиться, мы можем действовать.

У ученых и исследователей уже есть несколько способов обращения с космическим мусором. Одна из идей довольно проста: убедитесь, что астронавты привезли с собой все, что они изначально взяли с собой. Другие связаны с поиском лучших способов отслеживания мусора. Например, датчики могут позволить наблюдателям видеть, где и как движутся предметы, и предупреждать людей и предприятия, когда мусор может быть опасным.
А в будущем новые технологии могут помочь сделать работу еще лучше, когда дело дойдет до небольшой генеральной уборки в космосе. Многие из этих концепций все еще исследуются или экспериментируются. В конечном счете, цель состоит в том, чтобы переместить космический мусор в такое место, где он мог бы безопасно исчезнуть или быть уничтожен при возвращении в атмосферу Земли. Несколько идей, которые находятся в разработке, могут показаться научной фантастикой, но они могут иметь большое значение!

Гарпуны и сети
Возможно, вы знакомы с этими инструментами, если когда-нибудь ходили на рыбалку. Некоторые исследователи проверяют, могут ли они также помочь ловить кусочки мусора, плавающие в космосе, точно так же, как сеть, которую вы видели во вступительной анимации.

Пока исследователи не найдут работающее решение, они будут отслеживать как можно больше мусора и сообщать людям, если столкновение кажется вероятным. Например, подобные предупреждения являются полезным предупреждением для МКС, которая с 1999 года меняла свою орбиту примерно 30 раз, чтобы избежать космического мусора. Исследователи также укрепляют спутники, чтобы защитить их от значительных повреждений.

Как McKinsey помогает с космическим мусором?
Большие проблемы требуют больших, смелых решений. В то время как такие организации, как НАСА и академические институты, работают над этим, McKinsey помогает, проводя исследования или разрабатывая более разумные способы исправления космической техники.
Понимая больше о различных типах проблем, связанных с космическим мусором, может быть проще создавать решения, которые в первую очередь устраняют самые большие проблемы. Одним из видов исследований было выявление четырех основных типов мусора:

  • Operators of active satellites can help make crashes less likely by tracking these objects and communicating with other satellite operators. They can also set up rules for getting rid of inactive satellites.
  • Operators of active satellites can help make crashes less likely by tracking these objects and communicating with other satellite operators. They can also set up rules for getting rid of inactive satellites.
  • Operators of active satellites can help make crashes less likely by tracking these objects and communicating with other satellite operators. They can also set up rules for getting rid of inactive satellites.
  • Operators of active satellites can help make crashes less likely by tracking these objects and communicating with other satellite operators. They can also set up rules for getting rid of inactive satellites.

Как вы можете видеть, в космосе многое происходит. И его потенциал позволяет реализовать множество интересных проектов. Многие компании изучают, как спутниковая информация может помочь их усилиям. Amazon, например, запустила проект Kuiper, который в один прекрасный день может дать миллионам людей высокоскоростной интернет через сеть спутников.
Клуб будущего Blue Origin и другие подобные клубы, в том числе клубы НАСА, Европейского космического агентства и других организаций, — это еще один способ, с помощью которого молодые люди могут узнать больше о космосе или предметах STEM. Это может дать вам стартовую площадку для более активного участия в освоении космоса, когда вы станете старше.
После этого вращения в пространстве вы можете взглянуть на вещи немного по-другому, когда в следующий раз поднимете глаза. Если вы посмотрите на ночное небо в нужное время, вы можете даже заметить один из спутников, запущенных НАСА, или, может быть, только может быть, неопознанну летающую лопатку.

Какой из следующих объектов когда-либо вращался вокруг Земли?

КАРТИНКИ — http://technopressinfo.space/wp-admin/post.php?post=2928&action=edit

Это издание, основанное на отчетах и статьях из практики передовых отраслей McKinsey, подготовлено McKinsey Global Publishing в сотрудничестве с Эмили Адеянджу, Майком Боррузо, Шоном Конрадом, Тореей Фрей, Паромитой Гош, Эйлин Ханниган, Имайей Джеффрис, Ричардом Джонсоном, Стивеном Ландау, Джанет Мишо, Каникой Пунвани и Кэти Ширер, а Крис Филпот и Sinelab оказывают дополнительную поддержку в иллюстрировании.
Мы надеемся, что вам понравилось читать его так же, как нам понравилось его создавать. Пожалуйста, расскажите нам, что вы об этом думаете и что еще мы могли бы с этим сделать, или что следует изучить в нашей следующей программе McKinsey for Kids. Отправьте записку нашему издателю Раджу Нарисетти по адресу newideas@mckinsey.com