С середины XX века к потоку падающих метеоритов добавился и техногенный мусор: отработавшие свой ресурс спутники, ступени ракет, потерянные космонавтами инструменты и другие фрагменты, созданные человеком, периодически входят в атмосферу и, сгорая или достигая поверхности планеты, становятся предметом пристального интереса ученых.
Какой бы предмет ни падал на Землю — космический камень или космический мусор — специалисты стремятся отследить его путь, чтобы оценить, где он приземлится. Новое исследование, представленное на Генеральной ассамблее Европейского союза геонаук (EGU25), демонстрирует, как инфразвуковые сенсоры могут играть ключевую роль в отслеживании таких объектов.
Инфразвук — это звуковые волны, частота которых ниже порога восприятия человеческим ухом. Именно с его помощью исследователи фиксируют яркие вспышки и громкие звуки, возникающие при разрушении крупных метеороидов в верхних слоях атмосферы. Эти явления сопровождаются мощными ударными волнами, способными распространяться на тысячи километров, и именно такие сигналы улавливаются глобальной сетью инфразвуковых станций, которыми управляет Организация по Договору о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний (CTBTO).
Однако, как объясняет ученый из лаборатории Sandia Элизабет Сильбер, обработка таких сигналов — не столь простая задача, как может показаться. В отличие от точечного взрыва, падающий на Землю метеорит или кусок космического мусора создает звук вдоль всей своей траектории. Особенно сложной оказывается задача, когда объект входит в атмосферу под малым углом: в таких случаях сигналы, приходящие на разные инфразвуковые станции, могут кардинально отличаться друг от друга по направлению и времени прихода, что усложняет вычисление точной траектории движения объекта.
В рамках своего исследования Сильбер сконцентрировалась на геометрическом аспекте распространения инфразвука и выяснила, что при углах входа в атмосферу более 60 градусов анализ дает достаточно точные результаты. Но чем ближе траектория объекта к горизонтальному полету, тем больше неопределенность. Это значит, что для успешного прогнозирования места падения метеоритов или космического мусора необходимо обязательно учитывать траекторию движения объекта, а не полагаться исключительно на стандартные методы анализа звуковых волн.
Сама природа инфразвука от таких объектов скорее напоминает «растянутый» звуковой удар, подобный сверхзвуковому гулу самолета, чем единичный хлопок. Это требует пересмотра подходов к интерпретации инфразвуковых данных в контексте защиты нашей планеты. Ведь понимание, куда именно движется потенциально опасный объект, — это первый шаг к тому, чтобы вовремя отреагировать на него и принять необходимые меры. Особенно это актуально теперь, когда количество космического мусора на орбите неуклонно растет, а вместе с тем растут и угрозы его неконтролируемого возвращения на Землю.
Кстати, сейчас на орбите Земли летает более 6600 тонн космического мусора, и мы недавно рассказывали о планах Европейского космического агентства по его уборке.
