2011-2017 © МБУЗ ГКП № 7, г.Челябинск.
Kessler syndrome
Синдром Кесслера - это... Что такое Синдром Кесслера?
Синдром (Эффект) Кесслера — гипотетическое развитие событий на околоземной орбите, когда космический мусор, появившийся в результате многочисленных запусков искусственных спутников, приводит к полной непригодности ближнего космоса для практического использования.[1] Впервые такой сценарий детально описал консультант НАСА Дональд Кесслер.[2][3]
Появление и исчезновение космического мусора
Каждый спутник, космический зонд или пилотируемая миссия могут быть потенциальными источниками космического мусора. По мере роста количества спутников на орбите и устаревания существующих, риск лавинообразного развития синдрома Кесслера всё возрастает.
К счастью, взаимодействие с атмосферой на низких околоземных орбитах, которые используются чаще всего, ликвидирует основную часть мусора. Столкновения летательных аппаратов с мусором на меньших высотах также не столь опасны, поскольку при этом любые тела теряют скорость, а с ней и свою кинетическую энергию, а затем, как правило, сгорают в плотных слоях атмосферы.
На высотах, где трение об атмосферу незначительно, время "жизни" космического мусора значительно возрастает. Слабое влияние атмосферы, солнечного ветра и притяжения Луны могут постепенно привести к снижению его орбиты, но на это может потребоваться не одна тысяча лет.
Серьёзность
Коварство синдрома Кесслера заключается в «эффекте домино». Столкновение двух достаточно крупных объектов приведёт к появлению большого количества новых осколков. Каждый из этих осколков способен в свою очередь столкнуться с другим мусором, что вызовет «цепную реакцию» рождения всё новых обломков. При достаточно большом количестве столкновений или взрыве (например, при столкновении между старым спутником и космической станцией, или в результате враждебных действий), количество лавинообразно возникших новых осколков может сделать околоземное пространство совершенно непригодным для полетов[4].
Предложения по сокращению замусоренности космоса
Предлагается уже на этапе проектирования спутников предусматривать средства их удаления с орбиты — торможения до скорости входа в плотные слои атмосферы, где они сгорят, не оставляя опасных крупных частей, либо перевод на «орбиты захоронения» (значительно выше орбит ГСО-спутников). Также разрабатываются методы коррекции орбит элементов космического мусора с помощью мощного наземного лазера непрерывного действия [5].
См. также
Ссылки
будет ли закрыта дорога в космос?
Введение
Околоземные орбиты становятся всё более похожими на свалку космического мусора (КМ). Одних только крупных техногенных объектов – размером более 10 см – в космосе находится уже более 34 тысяч. Количество фрагментов размером от 1 см до 10 см – порядка 1 млн, и более 120 млн – размером менее 1 см (рис. 1). Даже мелкие объекты, двигаясь с космической скоростью, могут полностью уничтожить или вывести из строя работающий спутник в случае столкновения с ним. И таких случаев становится всё больше. В недалёком будущем может наступить ситуация, когда цепная реакция разрастания космического мусора сделает использование космического пространства невозможным.
Гипотеза о каскадном саморазмножении космического мусора в результате взаимных столкновений обломков впервые была выдвинута консультантом НАСА Дональдом Кесслером в 1978 году .
В статье анализируется реальная опасность синдрома (эффекта) Д. Кесслера, а также способы и сценарии очистки околоземного пространства от космического мусора в случае реализации эффекта.
Рис. 1. Загрязнение околоземного космического пространства
1.Состояние загрязнения околоземного космоса
С 1957 года масса находящихся на орбите объектов неуклонно возрастала и в настоящее время составляет почти 8000 т, а число каталогизированных объектов, которые можно отслеживать с Земли (размером 10 см на низких околоземных орбитах (НОО) или размером 1 м в области геостационарной орбиты (ГСО)), достигло 26 000 (рис. 1) . Такой значительный рост может показаться удивительным с учётом того, что число успешных запусков существенно уменьшилось (140 в 1967 году и 52 в 2005 году) и на протяжении более чем 20 лет, а именно с 1995 года, применяются международные нормы, призванные противодействовать росту засорённости орбит.
В настоящее время из 26 000 занесённых в каталог объектов около 2700 являются действующими спутниками, а остальные – космическим мусором, на долю которого приходится 92% находящихся на орбите объектов. Наиболее засорены низкие околоземные орбиты в диапазоне высот от 600 до 1200 км и область геостационарной орбиты на высоте 35 800 км. Половину каталогизированных объектов составляют целые элементы – отработавшие спутники, оставшиеся на орбите верхние ступени и отходы космических операций, а вторую половину составляют различного размера фрагменты, возникшие в результате столкновений или взрывов на орбите.
Помимо этих занесённых в каталог крупных объектов на околоземных орбитах находится около 900 000 объектов размером более 1 см и свыше 128 млн объектов размером более 1 мм.
Конечно, пространственная плотность космического мусора крайне невелика и в наиболее засорённых областях околоземного космоса составляет максимум 0,1 объекта на 1 млн км3 (10-7 – 10-8 км-3) . Тем не менее уже сейчас имеются прецеденты столкновений космических объектов на орбите, после которых наблюдалось скачкообразное увеличение плотности загрязнения отдельных областей околоземного космического пространства.
2. Столкновения на орбите
Первое естественное столкновение спутника с орбитальным мусором произошло уже в 1996 году [ 4 ], а о другом столкновении сообщалось в 2002 году [ 5 ].
Первым космическим объектом, разрушившимся в космосе, оказалась вторая ступень РН Thor-Ablestar, которая в июне 1961 года вывела на орбиту спутник Transit 4A [ 6 ]. Взрыв был связан с самовоспламенением остатков топлива в последней ступени РН (аэрозин-50 – смесь гидразина и несимметричного диметилгидразина). В период с 1973 по 1981 год взорвалось не менее семи вторых ступеней РН Delta [ 7 ].
13 ноября 1986 года на орбите разрушилась третья ступень РН Ariane. Фрагментация произошла в точке с подспутниковыми координатами 7° северной широты, 42° восточной долготы на высоте 805 км, наклонение орбиты – 98,7°. Разрушение РН Ariane могло произойти в результате удара небольшого фрагмента КМ по топливному баку, находящемуся под давлением. Всего образовалось 463 фрагмента ступени Ariane [ 8 ].
3 июня 1996 года на орбите взорвалась четвёртая ступень HAPS (Hydrazine Auxiliary Propulsion System) РН Pegasus (США) с остатками самовоспламеняющегося топлива. Ступень находилась на орбите высотой 625 км; при её взрыве образовалось примерно 150 некаталогизированных обломков на высотах 300 – 1600 км [ 9 ].
Последующие разрушения космических аппаратов и ступеней ракет-носителей на орбите, помимо самовоспламенения остатков топлива, были связаны также с взрывами никель-кадмиевых аккумуляторных батарей (например, в 2015 году в спутниках DMSP-F13 [ 10 ] и NOAA-16 [ 11 ]), а также с преднамеренными и случайными столкновениями.
Так, в 1980-х годах США осуществили два эксперимента с преднамеренными столкновениями в космосе.
В результате первого из этих экспериментов, проведённого 13 сентября 1985 года при помощи противоспутниковой авиационно-космической системы ASAT, был разрушен спутник наблюдения за Солнцем Solwind P78-1 (рис. 2, 3). Скорость встречи кинетического блока системы ASAT со спутником в точке с подспутниковыми координатами 40° северной широты, 232° восточной долготы, на высоте 525 км, составила порядка 7 км/с, угол – порядка 50°.
Через 11 часов в результате разрушения спутника Solwind образовалось 267 фрагментов [ 13 ].
Данные радиолокационных наблюдений за образовавшимися фрагментами спутника позволили оценить распределение фрагментов КМ по скоростям. Группы осколков со схожими возмущениями скорости были интерпретированы как признаки последовательной фрагментации [ 14 ]. Дело в том, что при гиперскоростном столкновении, в результате соударения, в обоих столкнувшихся объектах под воздействием ударных волн образуются поверхностные трещины, приводящие к их разрушению.
Неполные трещины в разлетающихся фрагментах, в свою очередь, распространяются дальше, образуя новые фрагменты. Причём изменения импульсов дополнительных фрагментов идентичны по направлению и величине. Этот факт и позволил зафиксировать явление последовательной фрагментации космических объектов при их столкновении. По сути – это некий аналог цепного (каскадного) процесса разрушения.
Рис. 2. Схема поражения спутника Solwind P78-1
Другой важный вывод из эксперимента Solwind – возможность образования в процессе разрушения космического объекта фрагментов, обладающих аномально большой скоростью (и энергией) по сравнению со скоростями столкнувшихся объектов (рис. 3, фрагменты группы 0).
Рис. 3. Диаграмма Габбарда для фрагментации спутника Solwind P78-1
Анализ диаграммы Габбарда для фрагментации спутника Solwind P78 привёл к предположению, что фрагменты КМ группы 0 (рис. 3) на самом деле являются следствием рикошетного явления в космосе [ 14 ].
Второй эксперимент, Delta 180, был проведён 5 сентября 1986 года Организацией по стратегической оборонной инициативе (Strategic Defense Initiative – SDIO). В ходе запланированного эксперимента управляемый разгонный блок (полезная нагрузка) РН Delta массой 930 кг был направлен на 1370-килограммовую вторую ступень этой же ракеты. Столкновение произошло над Тихим океаном в точке с подспутниковыми координатами 14,82° северной широты, 167,7° восточной долготы, на высоте 217,5 км, при относительной скорости 3 км/с, угол встречи – 19,1° [ 15 ].
За столкновением специалисты наблюдали при помощи радара с фазированной антенной решёткой, расположенного на атолле Кваджалейн. Относительно небольшая высота столкновения гарантировала, что основная часть фрагментов КМ, образовавшихся в результате столкновения, войдёт в атмосферу и сгорит в течение от нескольких дней до нескольких месяцев.
Эксперимент Delta 180 дал новые неожиданные результаты в феноменологии столкновений в космосе [ 15 ]. Разгонный блок и вторая ступень ракеты образовали собственные облака фрагментов КМ (соответственно, облако из 191 фрагмента разгонного блока на орбите с наклонением 39° и облако из 190 фрагментов второй ступени ракеты на орбите с наклонением 23°), что свидетельствует о практическом отсутствии передачи импульса при столкновении (рис. 4). Импульс был передан всего лишь нескольким фрагментам, разбросанным между двумя облаками. И четыре фрагмента КМ, по два принадлежащих каждому облаку, были выброшены на высокоэнергетические орбиты с большим возмущением скорости, напоминающим «рикошетирующие фрагменты» при разрушении спутника Solwind [ 14 ].
Рис. 4. Диаграммы Габбарда для фрагментов разгонного блока и ракеты Delta
11 января 2007 года КНР провела аналогичный эксперимент с разрушением своего метеорологического спутника Fengyun-1C [ 16 ]. Разрушение спутника произошло в точке с подспутниковыми координатами 35° северной широты, 100° восточной долготы, на высоте 860 км. Относительная скорость соударения кинетического блока и спутника составляла 8 км/с, угол встречи – 288°.
Этот эксперимент почти следовал сценарию Solwind P78-1, но энергия, затраченная на разрушение спутника, была более высокой, в связи с чем образовалось самое большое количество отслеживаемых фрагментов в истории фрагментации спутников на орбите [ 16 ]. Было каталогизировано более 3000 отслеживаемых фрагментов Fengyun-1C, что составляет более 50% от объёма орбитальной группировки КМ, наблюдавшейся на тот момент [ 17, 18 ].
На рис. 5 представлены данные о динамике роста наблюдаемых фрагментов космического мусора с начала космической эры до 2015 года. Как видно из графика, к скачкообразному росту орбитальной группировки КМ действительно приводили крупные события, связанные с взрывами и столкновениями космических аппаратов, а также последних ступеней ракет-носителей.
Следует также учитывать, что на околоземных орбитах находится множество мелких некаталогизированных фрагментов КМ, способных вывести из строя космический аппарат. Так, энергия столкновения спутника с частицей КМ размерами всего лишь 1 мм составляет 1 килоджоуль, что эквивалентно энергии шара для боулинга, брошенного со скоростью 100 км/ч [ 2 ]. Согласно результатам ряда исследований, вероятность потери спутника из-за столкновения с КМ за срок активного существования составляет порядка 0,05 [ 2 ]. В настоящее время космический мусор является главной причиной выхода из строя спутников, находящихся на орбите. Поскольку мелкий космический мусор по определению является некаталогизированным и потому не отслеживается, предотвратить такие столкновения невозможно.
Рис. 5. Рост наблюдаемых фрагментов космического мусора
3. Синдром Д. Кесслера: попытки прогноза
Синдром Кесслера (также называемый эффектом Кесслера [ 19 ] или каскадом столкновений), описан учёным НАСА Дональдом Дж. Кесслером (рис. 6) в 1978 году. Он представляет собой сценарий, в котором плотность объектов на околоземных орбитах достигает такого уровня, что столкновения между космическими объектами могут вызвать каскад столкновений: каждое из них порождает обломки, и это увеличивает вероятность дальнейших столкновений [ 1 ]. Одним из следствий такого сценария является то, что распространение КМ на околоземных орбитах может сделать исследование, освоение и использование космоса невозможным для многих поколений.
Результаты моделирования, проводимого НАСА и семью космическими агентствами – членами Межагентского координационного комитета по космическому мусору (МККМ), указывают на то, что даже при полном прекращении космической деятельности засорённость околоземных орбит в ближайшие годы будет возрастать [ 2 ].
На сегодняшний день существует множество попыток спрогнозировать наступление синдрома Кесслера на основе различных моделей и сценариев образования космического мусора [ 20 ]. Результаты такого прогноза варьируются от отрицания возможности каскадного эффекта до заключения о его наступлении уже сейчас на некоторых орбитах, по крайней мере в среде мелкой, ненаблюдаемой фракции космического мусора.
Рис. 6. Дональд Дж. Кесслер
Экстраполяция текущих темпов роста загрязнения околоземного космического пространства приводит к нестабильной ситуации с экспоненциально возрастающей частотой столкновений (рис. 7).
Одним из основных принципов предотвращения образования КМ является удаление космических объектов, прекративших активное существование, из защищаемых областей околоземного космического пространства – низких околоземных орбит и геостационарных орбит, где отсутствует естественный механизм самоочищения [ 21 ]. Однако от 20 до 40% спутников на НОО, окончивших активное существование в течение последнего десятилетия, неспособны самостоятельно сойти с орбиты [ 22 ].
Практически для всех геостационарных спутников, срок активного существования которых истёк в течение последнего десятилетия (но они продолжают активно функционировать), предусмотрены мероприятия по их уводу с точек стояния на ГСО. При этом вероятность успешного увода составляет от 0,6 до 0,9 [ 22 ].
Рис. 7. Прогноз частоты столкновений на основе модели LEOIADC с учётом принятых сценариев долгосрочного развития космической деятельности
4. Потенциальные триггеры синдрома Кесслера
Непредсказуемо инициировать каскадный эффект взаимных столкновений космических объектов с фатальными последствиями для космической деятельности в целом способны два фактора:
- увеличение размерности и количества многоспутниковых группировок;
- прекращение активного функционирования крупногабаритных космических аппаратов, по разным причинам длительное время остающихся на своих рабочих орбитах.
За два последних года количество активных и неработающих спутников на НОО увеличилось более чем на 50%, примерно до 5000 (по состоянию на 30 марта 2021 года). Одна только SpaceX собирается добавить ещё 11 000 спутников по мере создания своей мегагруппировки Starlink и уже подала заявку в Федеральную комиссию по связи (FCC) на разрешение ещё 30 000 спутников. У других компаний есть аналогичные планы, в том числе у OneWeb, Amazon, Telesat и GW. Всего сейчас на НОО имеется более 12 000 наблюдаемых фрагментов КМ размерами более 10 см.
Моделирование долгосрочной эволюции КМ показывает, что область НОО находится на грани начала синдрома Кесслера [ 24 ]. Развёртывание на НОО многоспутниковых группировок ещё больше усугубляет ситуацию (рис. 8). Необходимы безотлагательные меры по очистке области НОО от фрагментов КМ.
Плотность загрязнения некоторых областей НОО, в частности рабочих орбит многоспутниковых группировок, превысит 10–6 км – 3.
Оценки [ 24 ] показывают, что вероятность поражения спутника Starlink на высоте 550 км в течение года фрагментом ненаблюдаемого мусора составляет 0,003. Если поток ненаблюдаемого мусора через орбитальную оболочку толщиной 1 км будет составлять 230 фрагментов в секунду, то существует 50%-я вероятность, что за год произойдёт не менее одного столкновения между спутниками и фрагментами КМ.
Даже если столкновения с техногенными фрагментами КМ можно было бы избежать, постоянную угрозу будут представлять метеороиды. Кумулятивный поток метеороидов массой более 10–2 г, опасных для спутников, составляет около 1,2 × 10–4 метеороидов м–2 год–1. Для группировки Starlink из 12 000 спутников (начальная фаза развёртывания), существует примерно 50%-я вероятность более чем 15 столкновений с метеороидами в год.
Рис. 8. Распределение плотности загрязнения низкой околоземной орбиты с учётом многоспутниковых группировок Starlink и OneWeb
Одним из основных потенциальных источников КМ, способного образоваться в результате столкновения, является самый большой из объектов, занесенных в каталог КМ – спутник Envisat (англ. Envisat, Environmental Satellite), запущенный Европейским космическим агентством 1 марта 2002 года и прекративший активное существование 8 апреля 2012 года (рис. 9). Масса спутника составляет 8211 кг. Высота орбиты – 790±10 км, наклонение 98,6°. Продолжительность баллистического существования спутника на этой орбите составит 150 лет (конечно, при отсутствии столкновений и разрушения).
При определённом соотношении между потоком сведения с НОО КА, прекративших активное функционирование, крупных фрагментов КМ и частотой столкновений может начаться неконтролируемый каскад столкновений.
Рис. 9. Envisat – самый крупный спутник, запущенный Европейским космическим агентством
5. Синдром Кесслера наступил. Что делать?
Американский учёный Гурудас Гангули (Gurudas Ganguli) из Исследовательской лаборатории ВМФ США предложил метод радикальный очистки низких околоземных орбит от малоразмерного КМ при помощи вольфрамовой пыли [ 25 ]. Идея метода состоит в том, чтобы выбросить на высоте 1100 км пылевое облако вольфрамовых частиц, создав вокруг Земли сферическую оболочку толщиной 30 км (рис. 10).
Рис. 10. Очистка низких околоземных орбит от малоразмерного КМ при помощи вольфрамовой пыли («вольфрамовый плуг»)
Для этого потребуется примерно 20 т пыли. Размер частиц пыли – около 30 мкм. Атмосферное трение приведёт к медленному сужению оболочки и её приближению к Земле. Примерно за 10 лет облако опустится до критической высоты в 900 км, после чего сужение пойдёт быстрее. Облако вольфрамовой пыли будет тормозить мелкие фрагменты КМ и увлекать их за собой. По расчётам, на полную очистку ОКП в зоне НОО уйдёт примерно 25 лет.
Авторы проекта уверены, что большого вреда активно функционирующим космическим аппаратам пыль не принесёт. Однако пыль может повредить чувствительные системы работающих КА, в частности панели солнечных батарей. Да и в случае с крупными фрагментами такая технология работать не будет.
Это предложение можно рассматривать только в крайнем случае – как своего рода «перезагрузку» для полного очищения низких околоземных орбит при наступлении синдрома Кесслера, конечно, в сочетании со сведением с НОО крупных фрагментов КМ [ 21 ].
Заключение
1. Последствием реализации синдрома Кесслера на космических объектах (фрагментах космического мусора, включая отработавшие ступени ракет-носителей и разгонные блоки активно функционирующих космических аппаратов) может явиться полное прекращение доступа всех стран в околоземное космическое пространство: любое выведение на орбиту космического аппарата будет достаточно быстро заканчиваться столкновением с другим объектом и разрушением.
2. Существует множество попыток спрогнозировать наступление синдрома Кесслера на основе различных моделей и сценариев образования космического мусора. Результаты такого прогноза варьируются от отрицания возможности каскадного эффекта до заключения о его наступлении на некоторых орбитах, по крайней мере в среде мелкой, ненаблюдаемой фракции космического мусора.
3. Инициировать синдром Кесслера могут непрогнозируемые события, приводящие к скачкообразному росту орбитальной группировки космического мусора. Речь идёт прежде всего о взрывах и столкновениях крупных космических аппаратов, как функционирующих, так и прекративших активное функционирование, а также последних ступеней ракет-носителей и разгонных блоков.
4. Потенциальным фактором, также способным стать триггером синдрома Кесслера, является развёртывание на низких околоземных орбитах многоспутниковых группировок, состоящих из тысяч малых космических аппаратов с низким сроком активного существования и невысокой надёжностью. В этой связи плотность загрязнения некоторых областей околоземного космоса уже в обозримом будущем в несколько раз превысит существующий уровень.
5. Для того чтобы по крайней мере отодвинуть срок наступления каскадного саморазмножения космического мусора, всем государствам «космического клуба» необходимо реализовывать на своих космических объектах технологии предупреждения образования, ликвидации, утилизации и увода неактивных техногенных фрагментов с околоземных орбит. При этом необходим тщательный учёт баланса между положительным эффектом использования создаваемых технологий и возможными издержками от их применения (реализация этих технологий приведёт к дополнительному загрязнению космоса).
6. При наступлении эффекта Кесслера придётся прекратить космические запуски на несколько десятилетий и использовать для очистки низких околоземных орбит от малоразмерного космического мусора радикальный метод, например на основе использования вольфрамовой пыли (проект «Вольфрамовый плуг»). Такого рода «перезагрузка» будет эффективна для полного очищения низких околоземных орбит, конечно, в сочетании со сведением с орбит крупных фрагментов космического мусора.
Литература
1. Donald J. Kessler and Burton G. Cour-Palais. Collision Frequency of Artificial Satellites: The Creation of a Debris Belt. Journal of Geophysical Research, 1978, vol. 83, iss. A6, pp. 2637-2646.
2. А/АС.105/С.1/115. Записка Секретариата Комитета Организации Объединённых Наций по использованию космического пространства в мирных целях. Научно-технический подкомитет. Пятьдесят шестая сессия. Вена, 11-22 февраля 2019 года. Пункт 7 предварительной повестки дня. Космический мусор. 15 с.
3. A/AC.105/C.1/115. Research on space debris, safety of space objects with nuclear power sources on board and problems relating to their collision with space debris // Committee on the Peaceful Uses of Outer Space Scientific and Technical Subcommittee Fifty-sixth session, Vienna, 11-22 February 2019. 13 p.
4. N. Johnson. First natural collision of cataloged earth satellite // Orbital Debris Quarterly News. 1996. Vol. 1. Iss. 2. Pp. 1-2, 11.
5. A new collision in space? // Orbital Debris Quarterly News. 2002. Vol. 7. Iss. 3. Pp. 1-2.
6. N.L. Johnson, E. Stansbery, D.O. Whitlock, K.J. Abercromby & D. Shoots. History of On-Orbit Satellite Fragmentations, NASA/TM-2008-214779. NASA, 2008.
7. C.S. Gumpel. Investigation of Delta Second Stage On-orbit Explosions, MDC Rept. H0047 (1982).
8. Arjun Tan, Robert C. Reynolds. Theory of Satellite Fragmentation in Orbit. World Scientific Publishing Company, 2020. 378 p.
9. Тарасенко М. Завершены испытания системы «Курс» // Новости космонавтики. 1996. Т. 6. № 12-13. С. 49-52. URL: http://epizodsspace.airbase.ru/bibl/nk/1996/1/1996-1.pdf (Дата обращения: 15.11.2021).
10. Recent Breakup of a DMSP Satellite // Orbital Debris Quarterly News. 2015. Vol. 19. Iss. 2. Pp. 1-2.
11. Recent NOAA-16 Satellite Breakup // Orbital Debris Quarterly News. 2016. Vol. 20. Iss. 1-2. P. 1.
12. Противоспутниковое оружие США [Электронный ресурс] // Военные материалы. 2012. 21 сентября. URL: https://warfiles.ru/13621-protivosputnikovoe-oruzhie-ssha.html (Дата обращения: 15.11.2021).
13. R. Kling. Postmortem of a hypervelocity impact, Teledyne Brown Engineering. Colorado Springs, CO. Report CS86 – LKD – 001, 1986
14. A. Tan, G.D. Badhwar, F.A. Allahdadi & D.F. Medina. Analysis of the Solwind fragmentation event using theory and computations // Journal of Spacecraft and Rockets. 1996. Vol. 33. Iss. 1. Pp. 79-85.
15. R.L. Kusper & N.A. Young. Delta 180 Collision and Fragmentation Analysis. Xontech (July 1987).
16. T.S. Kelso. Analysis of the 2007 Chinese ASAT Test and the Impact on the Space Environment. 2007 AMOS Conference, Maui, Hawaii, pp. 321-330.
17. An update of the FY-1C, Iridium 33, and Cosmos 2251 Fragments // Orbital Debris Quarterly News. 2013. Vol. 17. Iss. 1. Pp. 4-5.
18. Satellite Collision Leaves Significant Debris Clouds // Orbital Debris Quarterly News. 2009. Vol. 13. Iss. 2. Pp. 1-2.
19. Richard Stenger. Scientist: Space weapons pose debris threat [Электронный ресурс] // CNN.com. 2002. May 03. URL: http://edition.cnn.com/2002/TECH/space/05/03/orbit.debris/index.html (Дата обращения: 15.11.2021).
20. Nikolaev S., Phillion D., Springer H. K., deVries W., Jiang M., Pertica A., Henderson J., Horsley M., Olivier S. Brute force modeling of the Kessler syndrome // 2012 AMOS Conference, Maui, Hawaii, September 10-12, LLNL-CONF-579617, 12 p.
21. Клюшников В.Ю. Как очистить околоземное пространство от космического мусора // Воздушно-космическая сфера. 2019. № 1. С. 96-107.
22. ESA’s Annual Space Environment Report. Darmstadt. ESA Space Debris Office. 2021. May 27. 106 p.
23. IADC Space Debris Mitigation Guidelines. Inter-Agency Space Debris Coordination Committee. IADC-02-01. Revision 2. 2020.
24. Boley A.C., Byers M. Satellite mega‑constellations create risks in Low Earth Orbit, the atmosphere and on Earth // Scientific Reports 11, 10642 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-89909-7
25. Ganguli G., Crabtree C., Rudakov L., Chappie S. A Concept For Elimination Of Small Orbital Debris // Transactions of the Japan Society for aeronautical and Space Sciences, Aerospace technology Japan. 2011. Vol. 10. P. 5. DOI:10.2322/tastj.10.Pr_23
26. Marlon Sorge M., Peterson G. How to Clean Space: Disposal and Active Debris Removal // Crosslink. 2015. Vol. 16. № 1. Pp. 46-51.
References
1. Donald J. Kessler and Burton G. Cour-Palais. Collision Frequency of Artificial Satellites: The Creation of a Debris Belt // Journal of Geophysical Research. 1978. Vol. 83. Iss. A6. Pp. 2637-2646.
2–3. А/АС.105/С.1/115. Research on space debris, safety of space objects with nuclear power sources on board and problems relating to their collision with space debris // Committee on the Peaceful Uses of Outer Space Scientific and Technical Subcommittee Fifty-sixth session, Vienna, 11-22 February 2019 (rus, eng).
4. N. Johnson. First natural collision of cataloged earth satellite. Orbital Debris Quarterly News, 1996, vol. 1, iss. 2, pp. 1-2, 11.
5. A new collision in space? Orbital Debris Quarterly News, 2002, vol. 7, iss. 3, pp. 1-2.
6. N.L. Johnson, E. Stansbery, D.O. Whitlock, K.J. Abercromby & D. Shoots. History of On-Orbit Satellite Fragmentations, NASA/TM-2008-214779. NASA, 2008.
7. C.S. Gumpel. Investigation of Delta Second Stage On-orbit Explosions. MDC Rept, H0047 (1982).
8. Arjun Tan, Robert C. Reynolds. Theory of Satellite Fragmentation in Orbit. World Scientific Publishing Company, 2020. 378 p.
9. Tarasenko M. Zaversheny ispytaniya sistemy "Kurs". Novosti kosmonavtiki, 1996, vol. 6, no. 12-13, pp. 49-52. Available at: http://epizodsspace.airbase.ru/bibl/nk/1996/1/1996-1.pdf (Retrieval date: 15.11.2021).
10. Recent Breakup of a DMSP Satellite. Orbital Debris Quarterly News, 2015, vol. 19, iss. 2, pp. 1-2.
11. Recent NOAA-16 Satellite Breakup. Orbital Debris Quarterly News, 2016, vol. 20, iss. 1-2, p. 1.
12. Protivosputnikovoe oruzhie SShA. Voennye materialy, 2012, September 21. Available at: https://warfiles.ru/13621-protivosputnikovoe-oruzhie-ssha.html (Retrieval date: 15.11.2021).
13. R. Kling. Postmortem of a hypervelocity impact. Teledyne Brown Engineering. Colorado Springs, CO. Report CS86 – LKD – 001, 1986.
14. A. Tan, G.D. Badhwar, F.A. Allahdadi & D.F. Medina. Analysis of the Solwind fragmentation event using theory and computations. Journal of Spacecraft and Rockets, 1996, vol. 33, iIss. 1, pp. 79-85.
15. R.L. Kusper & N.A. Young. Delta 180 Collision and Fragmentation Analysis. Xontech (July 1987).
16. T.S. Kelso. Analysis of the 2007 Chinese ASAT Test and the Impact on the Space Environment. 2007 AMOS Conference, Maui, Hawaii, pp. 321-330.
17. An update of the FY-1C, Iridium 33, and Cosmos 2251 Fragments. Orbital Debris Quarterly News, 2013, vol. 17, iss. 1, pp. 4-5.
18. Satellite Collision Leaves Significant Debris Clouds. Orbital Debris Quarterly News, 2009, vol. 13, iss. 2, pp. 1-2.
19. Richard Stenger. Scientist: Space weapons pose debris threat. CNN.com. 2002. May 03. Available at: http://edition.cnn.com/2002/TECH/space/05/03/orbit.debris/index.html (Retrieval date: 15.11.2021).
20. Nikolaev S., Phillion D., Springer H. K., deVries W., Jiang M., Pertica A., Henderson J., Horsley M., Olivier S. Brute force modeling of the Kessler syndrome. 2012 AMOS Conference, Maui, Hawaii, September 10–12, LLNL-CONF-579617, 12 p.
21. Klyushnikov V.Yu. Kak ochistit' okolozemnoe prostranstvo ot kosmicheskogo musora. Vozdushno-kosmicheskaya sfera, 2019, no. 1, pp. 96-107.
22. ESA’s Annual Space Environment Report. Darmstadt. ESA Space Debris Office. 2021. May 27. 106 p.
23. IADC Space Debris Mitigation Guidelines. Inter-Agency Space Debris Coordination Committee. IADC-02-01. Revision 2. 2020.
24. Boley A.C., Byers M. Satellite mega‑constellations create risks in Low Earth Orbit, the atmosphere and on Earth. Scientific Reports, 2021, vol.11, 10642. https://doi.org/10.1038/s41598-021-89909-7
25. Ganguli G., Crabtree C., Rudakov L., Chappie S. A Concept For Elimination Of Small Orbital Debris. Transactions of the Japan Society for aeronautical and Space Sciences, Aerospace technology Japan, 2011, vol. 10, p. 5. DOI:10.2322/tastj.10.Pr_23
26. Marlon Sorge M., Peterson G. How to Clean Space: Disposal and Active Debris Removal. Crosslink, 2015, vol. 16, no. 1, pp. 46-51.
© Клюшников В. Ю., 2021
История статьи:
Поступила в редакцию: 14.11.2021
Принята к публикации: 07.12.2021
Модератор: Гесс Л. А.
Конфликт интересов: отсутствует
Для цитирования: Клюшников В. Ю. Синдром Кесслера: будет ли закрыта дорога в космос? // Воздушно-космическая сфера. 2021. № 4. С. 32-43.
Синдром Кесслера | АЙК Обнинск
Синдром (эффект) Кесслера — теоретическое развитие событий на околоземной орбите, когда космический мусор, появившийся в результате многочисленных запусков искусственных спутников, приводит к полной непригодности ближнего космоса для практического использования. Впервые такой сценарий детально описал консультант НАСА Дональд Кесслер в 1978 году.
Появление и исчезновение космического мусора:
Каждый спутник, космический зонд или пилотируемая миссия могут быть потенциальными источниками космического мусора. По мере роста количества спутников на орбите и устаревания существующих риск лавинообразного развития синдрома Кесслера всё возрастает.
К счастью, взаимодействие с атмосферой на низких околоземных орбитах, которые используются чаще всего, постепенно уменьшает количество мусора. Столкновения летательных аппаратов с мусором на меньших высотах также не столь опасны, поскольку при этом любые тела теряют скорость, а с ней — и свою кинетическую энергию, а затем, как правило, сгорают в плотных слоях атмосферы.
На высотах, где нагрев в результате торможения об атмосферу незначителен (от 700 до 1000 километров), время жизни космического мусора значительно возрастает. Слабое влияние атмосферы, солнечного ветра и притяжения Луны могут постепенно привести к снижению его орбиты, но на это может потребоваться не одна тысяча лет.
По моделям NASA, на низкой околоземной орбите (высота 200—2000 км) уже с 2007 года было достаточно крупного мусора и спутников для начала синдрома. Согласно расчётам, в среднем каждые пять лет будут происходить крупные столкновения, даже при условии полного прекращения космических запусков, а количество мусора будет расти.
Серьёзность:
Коварство синдрома Кесслера заключается в «эффекте домино». Столкновение двух достаточно крупных объектов приведёт к появлению большого количества новых осколков. Каждый из этих осколков способен в свою очередь столкнуться с другим мусором, что вызовет «цепную реакцию» рождения всё новых обломков. При достаточно большом количестве столкновений или взрыве (например, при столкновении между старым спутником и космической станцией или в результате враждебных действий) количество лавинообразно возникших новых осколков может сделать околоземное пространство совершенно непригодным для полётов.
В феврале 2009 года произошло первое в истории столкновение спутников, российский военный спутник связи Космос-2251 столкнулся с американским спутником связи Iridium 33.
В марте 2021 года произошло второе столкновение спутников, китайский метеоспутник «Yunhai 1-02» столкнулся с обломком российской ракеты-носителя «Зенит-2», запускавшей разведывательный спутник «Целина-2» в 1996 году.
15 ноября 2021 года Россия испытала новейшее противоспутниковое оружие, сбив недействующий спутник Целина-Д, что породило десятки тысяч мелких обломков, часть из которых пересекает орбиту МКС. Космонавты и астронавты вынуждены были в экстренном порядке эвакуироваться на борт космических кораблей для возможной экстренной отстыковки и возвращения на землю. МКС удалось избежать столкновения с мусором, однако со временем остальная часть обломков советского спутника потеряет высоту, и угроза для станции лишь возрастёт.
Предложения по сокращению замусоренности космоса:
Предлагается уже на этапе проектирования спутников и верхних ступеней ракет предусматривать средства их удаления с орбиты — торможения до скорости входа в плотные слои атмосферы, где они сгорят, не оставляя опасных крупных частей, либо перевод на «орбиты захоронения» (значительно выше орбит ГСО-спутников).
Также разрабатываются экспериментальные методы для изменения орбит элементов космического мусора, например, с помощью мощного наземного лазера непрерывного действия или лазеров космического базирования.
В культуре:
«Гравитация» — художественный фильм, изображающий столкновения станций и космического мусора.
«Planetes» — манга и сериал о сборщиках космического мусора.
«ВАЛЛ-И» — фильм о роботах, один из которых собирал мусор на Земле. В эпизоде, где космический корабль забирает Еву с Земли, он пробивает слой космического мусора.
| 1 | |
| 0 | |
| 2 | |
| 1 | |
| 0 | |
| 2 | |
| 0 | |
| 0 | |
| 3 | |
| 1 | |
| 0 | |
| 3 | |
| 3 | |
| 1 | |
| 6 | |
| 4 | |
| 1 | |
| 6 | |
| 3 | |
| 4 | |
| 3 | |
| 0 | |
| 0 | |
| 1 | |
| 2 | |
| 1 | |
| 1 | |
| 4 | |
| 2 | |
| 2 | |
| 0 | |
| 0 | |
| 1 | |
| 0 | |
| 2 | |
| 0 | |
| 1 | |
| 1 | |
| 0 | |
| 0 | |
| 0 | |
| 1 | |
| 3 | |
| 2 | |
| 3 | |
| 2 | |
| 1 | |
| 2 | |
| 4 | |
| 1 | |
| 0 | |
| 6 | |
| 5 | |
| 6 | |
| 6 | |
| 4 | |
| 3 | |
| 4 | |
| 3 | |
| 0 | |
| 1 | |
| 0 | |
| 1 | |
| 4 | |
| 1 | |
| 0 | |
| 0 | |
| 0 | |
| 1 | |
| 3 | |
| 5 | |
| 0 | |
| 0 | |
| 1 | |
| 0 | |
| 1 | |
| 0 | |
| 0 | |
| 0 | |
| 0 | |
| 0 | |
| 1 | |
| 1 | |
| 0 | |
| 0 | |
| 1 | |
| 0 | |
| 1 | |
| 2 | |
| 3 | |
| 6 | |
| 10 | |
| 4 | |
| 2 | |
| 1 | |
| 2 | |
| 2 | |
| 4 | |
| 1 | |
| 0 | |
| 1 | |
| 2 | |
| 4 | |
| 2 | |
| 3 | |
| 1 | |
| 1 | |
| 3 | |
| 1 | |
| 0 | |
| 0 | |
| 0 | |
| 3 | |
| 2 | |
| 1 | |
| 3 | |
| 1 | |
| 3 | |
| 3 | |
| 1 | |
| 1 | |
| 3 | |
| 2 | |
| 0 | |
| 1 | |
| 1 | |
| 1 | |
| 3 | |
| 2 | |
| 4 | |
| 5 | |
| 3 | |
| 2 | |
| 1 | |
| 3 | |
| 1 | |
| 1 | |
| 2 | |
| 1 | |
| 0 | |
| 2 | |
| 3 | |
| 2 | |
| 6 | |
| 0 | |
| 2 | |
| 3 | |
| 5 | |
| 4 | |
| 4 | |
| 4 | |
| 3 | |
| 0 | |
| 2 | |
| 3 | |
| 2 | |
| 6 | |
| 4 | |
| 3 | |
| 6 | |
| 2 | |
| 5 | |
| 2 | |
| 4 | |
| 2 | |
| 3 | |
| 3 | |
| 1 | |
| 3 | |
| 2 | |
| 3 | |
| 1 | |
| 3 | |
| 2 | |
| 1 | |
| 0 | |
| 4 | |
| 6 | |
| 5 | |
| 1 | |
| 3 | |
| 2 |
Заминированный космос. Что такое синдром Кесслера и чем именно он нам угрожает
Одним из первых о космическом мусоре заговорил польский писатель-фантаст Станислав Лем: «Вокруг самой крупной планеты Сириуса, настоящей жемчужины этой планетной системы, возникло кольцо наподобие колец Сатурна, но состоящее из пустых пивных и лимонадных бутылок. Космонавт, летящий этой дорогой, вынужден обходить не только тучи метеоритов, но и консервные банки, яичную скорлупу и старые газеты». В 1964 году эти слова из «Воспоминаний Ийона Тихого» казались шуткой, а сейчас такое кольцо вокруг Земли уже образовалось. Его, конечно, не видно глазом, но принимать защитные меры уже приходится.
Пожалуй, непревзойденный по количеству объектов (но не самый опасный) выброс космического мусора осуществили Соединенные Штаты в рамках проекта «Вестфорд». И произошло это за год до «выступления» Ийона Тихого. Тогда на полярной орбите высотой 3500—3800 км было распылено 480 млн тончайших медных проволочек-диполей (длиной 17,8 мм и толщиной 17,8 микрона). Идея состояла в том, чтобы создать в космосе искусственную среду, отражающую радиоволны для дальней связи взамен ненадежной ионосфере. Против эксперимента выступили астрономы из британского Королевского общества, в СССР газета «Правда» вышла с заголовком «США засоряют космос». ТАСС выступил заявлением, что «американская военщина полностью игнорирует те опасные последствия, которые могут возникнуть для человечества в связи с засорением околоземного пространства в результате таких экспериментов». Как бы то ни было, проект был вскоре закрыт. Большинство иголок из-за очень малых размеров сошли с орбиты в течение 10 лет. Но даже к 2016 году еще отслеживалось 38 комков иголок, которые не разделились при выбросе, и, будучи относительно крупными объектами, не сходят с орбиты.
В мае—июне 2007 года на служебном модуле МКС «Звезда» установили 17 дополнительных противоосколочных панелей для защиты от мелкого космического мусора. Для этого космонавты Олег Котов и Федор Юрчихин дважды выходили в открытый космос. Во время второго из этих выходов на поверхности модуля «Заря» было обнаружено отверстие, «похожее на пулевое». Подобное отверстие диаметром 6 мм, пробитое частицей размером 1−2 мм, видел в 2013 году в солнечной батарее станции астронавт Крис Хэдфилд. До сих пор такие повреждения не наносили станции серьезного ущерба. Однако риск неожиданно получить пробоину есть всегда.
Bullet hole - a small stone from the universe went through our solar array. Glad it missed the hull. pic.twitter.com/iBHFVfp1p8
— Chris Hadfield (@Cmdr_Hadfield) April 29, 2013
В США, России и ЕС ведут постоянный мониторинг космического мусора. На сегодня отслеживается более 17,5 тыс. объектов. Из них 6 тыс. — действующие и неработающие космические аппараты и ступени ракет, а почти 10 тыс. — крупные обломки (5−10 см и более). Для всех этих объектов определяются орбиты, но точно прогнозировать их движение невозможно. Во-первых, есть погрешности измерения положений и скоростей, во-вторых, орбиты обломков все время немного меняются. Прежде всего на их движении сказывается сопротивление атмосферы, плотность которой на большой высоте непостоянна. Определенный вклад дает давление солнечного света, которое зависит от отражательных свойств и ориентации объекта. Есть влияние геомагнитного поля. Наконец, гравитационные возмущения от Луны, планет и неравномерного распределения массы внутри Земли не поддаются абсолютно точному учету. Поэтому «мусорные» объекты, несмотря на свою сугубо классическую природу, представляются на практике облаками вероятности.
Если по прогнозу вероятность столкновения МКС с каким-либо объектом превышает 0,01%, станция включает двигатели и совершает маневр уклонения. Делать это приходится в среднем раз в год, но, например, на 2012 год выпало целых четыре таких маневра. Иногда обнаружить угрозу удается слишком поздно и совершать маневр уже некогда. В таких случаях на станции объявляется эвакуация: экипаж надевает скафандры и занимает места в пристыкованных космических кораблях — их размер гораздо меньше и вероятность попасть под удар ниже. За время эксплуатации МКС такое происходило четырежды.
Проблема, однако, в том, что отслеживать с Земли можно только крупные обломки — как правило, диаметром больше 10 см. Но никакие защитные панели не устоят даже против сантиметрового «снаряда», летящего с орбитальной скоростью. Она на порядок выше, чем у автоматной пули, которая при таком разгоне приобрела бы энергию разорвавшейся гранаты. И таких «гранат» сантиметрового диаметра и больше, по современным оценкам, вокруг Земли летает уже около 700 тыс. Много? На самом деле — еще не очень. Если бы все эти обломки оказались минами на поверхности Земли, среднее расстояние между ними составило бы 25—30 км. А в космосе они еще и расходятся по высоте.
Но это не должно нас как-либо успокаивать. Неприятности с космическим мусором только начинаются. Его фрагменты сталкиваются не только с МКС, но и между собой. Помните завязку «Гравитации»?
Семимиллиметровая выбоина в одном из обзорных иллюминаторов МКС, появившаяся в результате попадания в него кусочка космического мусора диаметром не более нескольких тысячных миллиметра. Фото: ESA/NASAПри взрывном разрушении на орбите появляются тысячи мелких обломков, большую часть из которых нельзя отследить с Земли. Эти фрагменты в свою очередь сталкиваются между собой и дробятся дальше. Такой лавинообразный рост количества орбитального мусора называется синдромом Кесслера, по имени консультанта NASA, который первым описал этот эффект. Неконтролируемое развитие синдрома Кесслера может привести к тому, что полеты в космос (или, по крайней мере, продолжительные работы на низких орбитах) надолго станут невозможными.
Чем меньше объект и чем ниже он движется, тем сильнее тормозит его земная атмосфера. С низких орбит мелкий мусор довольно быстро выпадает на Землю, сгорая в атмосфере. Даже МКС, летящая на высоте 400 км, теряет высоту со скоростью около 100 м в сутки. Но вот на высотах 700—1000 км обломки могут обращаться вокруг Земли веками, сталкиваясь друг с другом и порождая ливни обломков. Именно на этих высотах, где обломки живут долго, наиболее опасно развитие синдрома Кесслера.
Выше начинаются радиационные пояса Земли, и там летает не очень много спутников — в основном аппараты систем глобального позиционирования, поэтому мусора накапливается немного. Исключение — геостационарная орбита на высоте 35 786 км, где находятся сотни работающих и заброшенных аппаратов. Там не бывает быстрых столкновений на пересекающихся курсах: скорости относительных движений — как на автомобильной парковке. Но и они, впрочем, могут вызвать серьезные повреждения хрупких антенн и солнечных батарей, а побитый спутник в сервис не отвезешь. Потому в начале 2000-х годов, во избежание неприятностей, было решено, что все новые спутники после завершения эксплуатации должны переводиться на т.н. орбиту захоронения — примерно на 300 км выше геостационарной.
Визуализация того, как увеличивалось число объектов на орбите Земли, созданная Институтом аэрокосмических систем Брауншейгского технического университета. Отображены спутники (красные), ракетные корпуса (желтые), различные мелкие детали типа болтов и крышек для объективов (зеленые), шлак твердотопливных ракетных двигателей (синий) и осколки, возникшие в результате столкновений (белый). Источник: youtube.com
Исследования показывают, что уже в начале этого века количество околоземных объектов перевалило за тот рубеж, когда начал раскручиваться синдром Кесслера. Даже если бы космические пуски вдруг прекратились 10 лет назад, то количество космического мусора на орбите продолжало бы расти за счет столкновений. Теперь же все обстоит еще хуже.
В 2007 году Китай произвел испытания противоспутниковой ракеты «Фэнъюнь-1C». Ракета кинетическим оружием (попросту говоря, тараном) уничтожила выведенный из эксплуатации метеорологический спутник на высоте 865 км, то есть как раз в самой опасной зоне. Результатом стал самый крупный в истории выброс космического мусора. К октябрю 2016 года «эхо» этого события представляло собой 3438 крупных обломков. За девять лет 571 из них сгорели в атмосфере, остальные продолжают двигаться по своим орбитам. Но гораздо больше образовалось мелких фрагментов. Их никто не видел, и оценить их число можно только приблизительно. В одних источниках говорится о 40 тыс. фрагментах больше сантиметра, в других — о 150 тыс. без указания размера. Вредоносный эффект этого события превосходит даже космические ядерные испытания конца 1950-х — начала 1960-х годов, когда заряды взрывали на высотах не более 500 км.
Прошло чуть более двух лет, и 10 февраля 2009 года случилось первое серьезное столкновение, уничтожившее действующий космический аппарат — спутник глобальной системы связи «Иридиум». В него врезался выведенный из эксплуатации российский спутник «Космос-2251», запущенный в 1993 году. Произошло это над полуостровом Таймыр на высоте 789 км — опять в самом неудачном месте. Спутники шли почти перпендикулярными курсами и столкнулись со скоростью 11,7 км/с. В результате образовалось более 2 тыс. крупных обломков и десятки тысячи мелких. В основном они распределены вдоль орбит двух спутников, но некоторые довольно сильно от них отклоняются.
В совокупности эти два события увеличили количество отслеживаемого крупного космического мусора примерно в 1,5 раза. Без них такой же уровень засоренности околоземного пространства был бы достигнут через 20−30 лет. А сейчас прогнозы звучат довольно тревожно: столкновения, подобные тому, что случилось в 2009 году, будут происходить примерно раз в пять лет.
Пробоина в панели спутника SolarMax (NASA), сделанная осколком космического мусора. Фото: NASAПроблема космического мусора не решится сама собой. Число только крупных обломков приближается к 20 тыс., а на Землю они выпадают в среднем по одному в сутки (в период солнечного максимума втрое чаще, из-за разогрева и расширения верхней атмосферы, а в периоды минимумов — втрое реже). Но самое главное — синдром Кесслера уже сейчас играет большую роль в умножении числа мусорных объектов, чем новые космические запуски.
Специалисты призывают не паниковать, говоря, что реализация сценария, описанного Кесслером, не приведет к полной невозможности космических полетов, а лишь повысит их сложность и стоимость из-за необходимости постоянно маневрировать, уклоняясь от мусора. Также он не затронет высокие орбиты, куда большинству обломков не хватит энергии подняться. Но цены и риски в космонавтике и сейчас очень высоки. Если они еще возрастут, то космонавтика рискует окончательно утратить экономическую привлекательность. Поэтому сейчас все космические агентства озабочены поиском активных мер по борьбе с космическим мусором. Но это отдельная тема.
Александр Сергеев
Причины гиперактивного мочевого пузыря, нейрогенный гиперактивный мочевой пузырь
ГМП - это синдром, то есть совокупность симптомов, объединенных единым патогенезом. В основе его патогенеза лежит непроизвольное сокращение детрузора, которое возникает по мере наполнения мочевого пузыря, или сенсорная ургентность [Мазо 2003]. Непроизвольные сокращения детрузора или сенсорные сигналы ощущаются больным как ургентные позывы. Ургентные позывы ведут к учащенному мочеиспусканию, ноктурии и ургентному недержанию мочи. Все симптомы ГМП относятся к симптомам нарушения накопительной функции мочевого пузыря (Abrams 2002; Wein 2002).
Теории развития ГМП
- Нейрогенная теория: снижение центрального ингибирующего эффекта на рефлекс мочеиспускания, например, как следствие цереброваскулярной катастрофы (инсульт), повреждения аксональных путей и потери периферического ингибирующего влияния при спинальной травме или рассеянном склерозе, усиления процессов нейропередачи в звеньях рефлекса, что приводит к детрузорной гиперактивности, согласованной с сокращением сфинктера, и недостаточному подавлению рефлекса мочеиспускания из-за снижения волевого контроля за актом мочеиспускания (незаторможенный нейрогенный мочевой пузырь). [de Croat 1997].
- Миогенная теория: спонтанная генерация потенциала действия достаточно ограничена в гладких мышцах мочевого пузыря, но при его частичной денервации потенциал действия может передаваться от клетки к клетке. Поэтому частичная денервация вызывает микросокращения в гладкомышечных клетках детрузора, что дает толчок к повышению внутрипузырного давления и стимуляции афферентных рецепторов детрузора [Turner 1997]. Триггером также может служить повреждение ингибирующих путей в ЦНС, сенситизация периферических афферентных нервных окончаний и денервация как следствие возрастных изменений или периферической нейропатии при сахарном диабете, ишемии гладкомышечных клеток мочевого пузыря [Wein 2002].
- Уротелиальная гипотеза: изменение чувствительности и взаимодействия уротелия и миоцитов вызывают аномальные сокращения детрузора. Уротелий играет большую роль, чем просто пассивный барьер, это активная секреторная ткань, которая может реагировать на различные раздражители путем высвобождения медиаторов. Кроме того, уротелий может активировать афферентные нервы, поскольку является интегральной частью «афферентной сети» для выполнения координированной функции мочевого пузыря. Нарушение функции «афферентной сети» может приводить к дисфункции уротелия [C. Fry, ICS, 2008]. У больных интерстициальным циститом повышаются образование АТФ и уровень ванилоидных P2X2 и P2X3 рецепторов, причем оба фактора могут приводить к выбросу интракринных медиаторов, поэтому у больных с хроническим циститом АТФ может запускать механизм самовысвобождения новых порций АТФ. Также АТФ напрямую деполяризует и вызывает импульс в афферентных нервах при помощи активации P2X каналов и активации P2Y рецепторов афферентных нервов, а также модулирует другие ионные каналы, при помощи вторичных медиаторов. Поэтому АТФ, высвобождающийся из поврежденных клеток уротелия в ответ на воспаление, может быть триггером боли или гиперактивности [C. Fry, ICS, 2008; de Croat 2004].
Факторы риска ГМП
Из факторов риска возникновения гиперактивного мочевого пузыря выделяют курение, ожирение, потребление газированных и содержащих кофеин напитков, снижение потребления овощей, фруктов и хлеба, повышение потребления мяса крупного рогатого скота и, как следствие, снижение потребления куриного мяса, возраст, сахарный диабет, инфекции мочевых путей. [Dallosso 2003; Brown 2000]
Увеличение риска возникновения ГМП у курильщиков связывают с индуцированными никотином фазными сокращениями детрузора, антиэстрогенным эффектом никотина на мочевой пузырь и уретру (у женщин), а также с нарушением синтеза коллагена.
При ожирении повышается интраабдоминальное и интравезикальное давление, что приводит к хроническому воздействию на нервы органов малого таза и, следовательно, к нарушению функции мочевого пузыря (Teleman 2004; Parazzini 2003).
В газированных и других искусственных напитках содержатся различные красители, консерванты и кофеин, которые оказывают раздражающее действие на мочевой пузырь, увеличивают диурез.
Сниженное содержание растительных волокон в пище, основным источником которых являются овощи и фрукты, ведет к хроническим запорам и растяжению толстого кишечника, что может влиять на функцию нервной системы органов таза. Кроме этого, овощи, фрукты и хлеб – важный источник минералов и витаминов, особенно групп В (кофакторы реакций энергетического обмена) и С (участвует в синтезе коллагена), фитоэстрогенов [Dallosso 2003].
В мясе крупного рогатого скота (по сравнению с куриным) содержится значительное количество животных жиров, которые ведут к развитию гиперлипидемии, и, как следствие, атеросклерозу сосудов и ишемии различных органов и систем, в частности, мочевого пузыря. Аналогичный патогенез может иметь место при сахарном диабете (Teleman 2004).
Возраст также можно считать фактором риска. Так, Kessler и соавт. показали, что с возрастом снижается максимальная емкость мочевого пузыря и скорость мочеиспускания, увеличивается объем остаточной мочи и ургентная симптоматика [Kessler 2004]. Имеют значение сами по себе возрстные изменения в нижних мочевых путях, изменения сосудистой и нервно систем (Brown 1999).
Инфекция мочевых путей также увеличивает риск возникновения ургентного недержания мочи на 50% [Brown 1999]. Полагают, что бактерии непосредственно могут стимулировать детрузорную гиперактивность, а эндотоксин Escherichia coli может подавлять сокращение внутреннего сфинктера уретры, опосредованные ?-адренергическими механизмами, снижая внутриуретральное сопротивления и приводя к недержанию мочи [Brown 1999].
У женщин одним из важных факторов риска считают гипоэстрогенное состояние в перименопаузе [Балан В.Е. 2003 и 2004; Cardoso 2002].
У женщин со стрессовым недержанием мочи фактором риска может быть операция TVT, у которых ГМП может возникнуть de novo (ургентность без ургентного недержания у 21%, а с ургентным недержанием - у 18,4%) [Sevestre 2003]. При проведении Diez-Itza и соавт. ретроспективного когортного исследования с участием 217 женщин, перенесших операцию влагалищной гистерэктомии по поводу ПТО и не имевших исходно симптомов ГМП, по данным вопросников возникновение симптомов ГМП де ново имело место у 19,8% пациенток в среднем через 3 месяца после операции. Ургентное недержание мочи отмечалось у 12,9% женщин. При этом сопутствующая операция по поводу стрессового недержания мочи являлась дополнительным фактором риска.
Повышенное потребление витамина D, калия и протеина ведет к достоверному снижению риска возникновения ГМП. Имеются доказательства снижения риска возникновения при увеличении приема витаминов ВЗ (никотинамид) и В6 (пиридоксин) [Dallosso 2004].
90 000 Что вы должны знать о синдроме Кесслера, окончательной космической катастрофе?
Графика: Елена Скотти (Фото: Getty Images)
На этой неделе мир получил яркое напоминание о том, что орбита Земли становится все более густонаселенной и потенциально опасной. По словам российских официальных лиц, во время испытания оружия в понедельник утром экипаж Международной космической станции (МКС) был вынужден искать убежище, когда стремительный обломок пролетел через объект на неудобном расстоянии.На данный момент спутники и космические станции могут легко маневрировать вдали от опасного космического мусора, но мы, возможно, приближаемся к сценарию, в котором снежные комы на орбите фактически отрезают нас от космоса. К сожалению, мы можем находиться на ранних стадиях этого процесса, известного как синдром Кесслера.
В 2015 году уже отозванное форсайт-издание журнала MISC Magazine обратилось ко мне с кризисной проблемой. Мне задали простой вопрос: «О каком надвигающемся потенциальном кризисе никто не говорит?» Не долго думая, я отозвался о синдроме Кесслера и сказал это, потому что мне показалось странным, что столь важный вопрос — потеря доступа к орбите — почти не задевает дух времени.
Когда я думаю об этом ответе шесть лет спустя и принимая во внимание ужасающие новости о том, что Россия только что сбросила один из своих спутников, я поддерживаю этот ответ. Но хотя тогда «никто» не говорил о синдроме Кесслера, это уже не так.
На самом деле, растет осознание печального состояния низкой околоземной орбиты и количества плавающего там мусора. По оценкам, в настоящее время в космосе насчитывается 330 миллионов фрагментов мусора, число, которое захватывает дух.Ну, конечно, мы не расстреливали там 330 миллионов осколков, но именно в этом проблема: объекты в космосе могут распадаться на множество более мелких осколков, которые затем могут врезаться в другие объекты и так далее, и тому подобное, что приводит к экспоненциальное образование мусора во времени.
Дональд Кесслер предвидел это. В 1978 году ученый НАСА предупредил, что по мере увеличения количества искусственных спутников на орбите возрастает вероятность столкновений между спутниками. Столкновения между спутниками создадут фрагменты на орбите, каждый из которых увеличит вероятность дальнейших столкновений, что приведет к увеличению пояса мусора вокруг Земли.«серьезная проблема».
G/O Media может заработать
комиссииЭтот «неуправляемый, самоподдерживающийся, каскадный процесс столкновения», как описывает Европейское космическое агентство, вероятно, увеличит скорость, с которой спутники разрушаются фрагментированным мусором и другими спутниками, а также скорость, с которой обломки создают больше мусора. (Единственный раз, когда спутник столкнулся с другим спутником, и произошло это в 2009 году, когда действующий Иридиум 33 врезался в ныне несуществующий Космос-2251.) Большие области низкой околоземной орбиты, особенно чрезвычайно полезный диапазон от 560 миль до 870 миль (900 миль). . -1400 км) со временем станет недоступным на долгие периоды, возможно, десятилетия.
Еще в 1991 году Кесслер называл это «сейчас необходимо сократить количество изношенных корпусов ракет и полезной нагрузки на орбите». Двадцать лет спустя это почти смешное заявление, учитывая скорость, с которой ракеты запускаются в космос. Кроме того, попытки помешать этому процессу уже сейчас могут оказаться тщетными, поскольку скорость образования космического мусора в настоящее время превышает скорость его падения обратно в атмосферу Земли.Кесслер уже знал об этом в 2009 году.
«Результаты моделирования, подтвержденные данными [U.S. Военно-воздушные силы] Испытания, а также многие независимые ученые пришли к выводу, что нынешняя среда мусора «нестабильна» или превышает критический порог, поэтому любая попытка создать среду, свободную от роста мелкого мусора, путем устранения источников более раннего мусора может потерпеть неудачу. из-за будущих осколков столкновения генерируются быстрее, чем сопротивление воздуха убирает их», — говорит он.
С этим соглашается Европейское космическое агентство, в котором говорится, что в полезных частях низкой околоземной орбиты «начинают преобладать образующиеся осколки столкновения» и «это произойдет, даже если все запуски будут остановлены, что крайне маловероятно».
Учитывая это, геосинхронная орбита, которая поднимается примерно на 22 000 миль (36 000 км) над Землей и является домом для сотен спутников, также не застрахована от синдрома Кесслера.
Термин «синдром Кесслера» был придуман Джоном Габбардом, который отслеживал важные события отключения спутников для NORAD, и использовался без строгого определения. Кесслер продолжил: термин был предназначен для «описания явления, при котором случайные столкновения между объектами, достаточно большими, чтобы их можно было занести в каталог, подвергают опасности космический корабль из-за мелких обломков, размер которых превышает естественную среду обитания метеороидов». Если мы ничего с этим не сделаем, «это явление в конечном итоге станет основным долгосрочным источником мусора», — добавил он.
Кесслер никогда не предполагал, что разрушительный каскад может произойти за короткий период времени, например, несколько дней или месяцев, или что каскад может быть вызван одним триггерным событием (фильм 2013 г.). Тяжесть описал один из таких сценариев, в котором разрушение российского спутника привело к падению шара из космического мусора, который в конечном итоге уничтожил Международную космическую станцию.) На самом деле маловероятно, что одно инициирующее событие приведет к массовому уничтожению спутников, но столкновения, в результате которых образуется большое количество мусора, могут ускорить этот процесс.Россия, которая ранее на этой неделе сбила свой спутник «Космос-1408», внесла непосредственный вклад в этот процесс; его противоспутниковое испытание (ASAT) произвело тысячи новых обломков, которые будут угрожать космическим кораблям в течение многих лет. Соединенные Штаты, Индия и Китай провели аналогичные испытания, так что вина велика.
Есть опасения, что Envisat — ушедший в отставку спутник наблюдения Земли весом 18 000 фунтов — также может вызвать катастрофический каскад, если каким-либо образом повредится, но, как сам Кесслер сказал журналу Space Safety Magazine в 2012 году, это маловероятно.Но это ускорило бы процесс на порядок, объяснил Кесслер:
«Каскадный процесс точнее рассматривать как непрерывный и уже начавшийся, при этом каждое столкновение или взрыв на орбите медленно увеличивает частоту будущих столкновений. Но поскольку Envisat настолько огромен, столкновение произойдет немедленно [создаст] среду обломков, которую при самых оптимистичных условиях мы не ожидаем, по крайней мере, в течение 100 лет. Это почти то, что большинство назвало бы «триггерным» событием.
Тенденции предполагают, что мы будем продолжать подпитывать синдром Кесслера. Запуски ракет сейчас дешевле, чем когда-либо, что делает космос все более прибыльным местом для ведения бизнеса. Миниатюризация позволяет производить более мелкие и дешевые спутники, а это значит, что с каждым запуском в космос мы можем запускать больше спутников. Кроме того, существует тенденция к созданию спутниковых мегасозвездий, в которых группы орбитальных космических аппаратов работают вместе для предоставления таких услуг, как широкополосный доступ в Интернет.SpaceX, которая вывела на орбиту более 1700 спутников Starlink, взимает плату за мегасозвездие, но другие компании, такие как OneWeb и Amazon, планируют поставлять аналогичные системы.
По данным ЕКА, в настоящее время вокруг Земли вращается около 7630 спутников, из которых около 4700 находятся в эксплуатации. Каждый объект, добавленный на орбиту, увеличивает риск столкновения, а каждое столкновение увеличивает вероятность будущих столкновений. Это могут быть «долгосрочные перспективы жизнеспособности спутников на «экстремально низкой» [низкой околоземной орбите], как пишет по вопросам космического права Луи де Гуйон Матиньон, эксперт по космическому праву.
На самом деле все может стать очень плохо. Недопустимо высокая концентрация мусора сделает орбиту Земли непригодной для спутников, космических станций и астронавтов. В худшем случае каскадное поле обломков уничтожит части спутников и сделает части земной орбиты бесполезными для деятельности человека, по крайней мере временно. Облако обломков ниже 310 миль (500 км) в конечном итоге упадет обратно на Землю, но это займет десятилетие или больше.Что касается площади в 600 км, то она потенциально может оставаться заблокированной на неопределенный срок, если мы не найдем способ очистить ее вручную.
ранее имел подробные последствия потери наших спутников, но версия Coles Notes заключается в том, что наша способность общаться будет сильно ограничена, GPS не будет существовать (вместе с системами, которые зависят от него), космическая синхронизация для хронометража и навигации будет остановлена. в случае стагнации наши финансовые системы рухнут, мы потеряем значительный военный потенциал и, среди прочего, лишимся наших метеорологических спутников.
Очень серьезное дело. Большинство из нас не хотели бы возвращаться в середину 20-го века, и, к счастью, есть способы уменьшить количество космического мусора. Это включает в себя уменьшение количества космического мусора, создаваемого обычными космическими операциями (такими как: техническое обслуживание и ремонт спутников на орбите), предотвращение столкновений в космосе (включая разработку спутников, которые могут вращаться сами по себе). Также важно найти новые и эффективные способы удаления космического мусора.
Также необходимо разумное ограничение на объемы и типы объектов, которые можно отправлять в космос. Принять на борт всех, включая государственный и частный секторы, будет непросто, но крайне важно поддерживать здоровую орбитальную экологию. Орбита — особенное место, и было бы обидно его потерять.
Подробнее : Низкая орбита Земли нуждается в правовой защите, прежде чем она превратится в космическую свалку.
.90 000 Синдром Кесслера: как космический мусор может разрушить современную жизнь - ЕщеВсе более вероятная катастрофа может серьезно нарушить космические полеты и нашу повседневную жизнь.
Взрывы корпусов ракет. Фото: ESAИсследование космоса — одно из самых многообещающих направлений деятельности человечества. Уходя в великое неизведанное во Вселенной, мы надеемся расширить свой охват, найти новые ресурсы и формы жизни, решив при этом многие наши земные проблемы.Но космические путешествия не очевидны — они могут стать невозможными. Существует сценарий под названием Синдром Кесслера , который может положить конец всем исследованиям космоса и радикально повлиять на нашу повседневную жизнь.
В 1978 году ученый НАСА Дональд Дж. Кесслер предположил, что цепная реакция взрывающихся обломков может сделать космическую деятельность и использование спутников невозможными для многих поколений. Он предсказал, что количество объектов, в которые мы еще будем бросать Низкая околоземная орбита (НОО), может создать такую плотную среду над планетой, что неизбежные столкновения могут вызвать каскадный эффект.Космический мусор и обломки, образовавшиеся при одном столкновении, могут значительно облегчить дальнейшие столкновения. А если столкновений достаточно, то количество космического мусора может полностью завалить орбитальное пространство.
Такая ситуация возможна благодаря тому факту, что вокруг Земли уже вращаются миллионы микрометеороидов, а также антропогенных обломков. Легко увидеть опасность, которую представляет даже небольшой осколок, движущийся с большой скоростью.По подсчетам НАСА, «пятно краски» размером 1 см, движущееся со скоростью 10 км/с (22000 миль/ч) , может нанести такой же ущерб, как объект массой 550 фунтов , движущийся по Земле со скоростью 60 миль/ч. Если размер осколка увеличить до 10 сантиметров, такой снаряд имел бы прочность 7 килограммов тротила. А теперь представьте тысячи таких объектов, летящих с головокружительной скоростью и сталкивающихся друг с другом.
Распределение мусора вокруг Земли.(Фото: ESA)
Если бы произошла цепная реакция взрыва космического мусора, заполняющего орбиту таким опасным мусором, космическая программа действительно оказалась бы под угрозой. Путешествие за пределы НОО, например запланированная миссия на Марс, будет более сложной, но все же возможной.
Что, очевидно, пострадает, если сбудутся худшие прогнозы команды Кесслера, так это все службы, основанные на спутниках. Основные аспекты нашей современной жизни — GPS, телевидение, военные и научные исследования — все это окажется под угрозой.
НАСА пережило небольшой инцидент с синдромом Кесслера в 1970-х, когда ракеты Дельта, оставленные на орбите, начали взрываться, создавая осколочные облака. Это вдохновило астрофизика Кесслера показать, что в какой-то момент количество мусора на орбите достигает критической массы. В этот момент начнется каскад столкновений, даже если никакие вещи не будут запущены в космос. И как только начинается цепочка взрывов, она может продолжаться до тех пор, пока орбитальное пространство больше не будет использоваться.
Космический мусор. (Фото: Shutterstock)
По оценкам Кесслера, потребуется от 30 до 40 лет, чтобы достичь этого порога. НАСА говорит, что его эксперты предупреждают, что мы уже достигли критической массы на низкой околоземной орбите, которая находится примерно в 560-620 милях (от 900 до 1000 километров) от нас.
По оценкам НАСА, на текущей околоземной орбите 500 000 фрагментов космического мусора длиной до 10 см, площадью 21 000 фрагментов космического мусора длиной более 10 см и более 100 млн фрагментов космического мусора размером менее 1 см.
Инцидент 2009 года, получивший название Космос-Иридиумное столкновение, изображает космическое столкновение между российскими и американскими спутниками связи, которое предвещало потенциальные притяжения в его обширном поле обломков. В результате аварии образовалось более 2000 единиц относительно крупного космического мусора.
Несмотря на то, что принимаются некоторые меры безопасности, такие как сеть космического наблюдения под руководством военных, огромное количество вещей, уже плавающих в космосе, делает возможным эффект домино от взрыва.
Посмотрите это видео о синдроме Кесслера с самим Доном Кесслером в главной роли.Вот оригинальная статья Кесслера на эту тему, озаглавленная "Фальшивая частота столкновений со спутниками: формирование пояса мусора".
.90 000 россиян умеют делать космический мусор. Их хотят уничтожить лазером
Российский физик Егор Локтионов предложил новаторское решение проблемы, речь идет об увеличении количества мусора в космосе. По его мнению, их можно расплавить с помощью мощного лазера, который превратит их в плазму.
У покорения космоса есть и обратная сторона. Одна из проблем связана с загрязнением космоса. Ярким примером являются нефункционирующие спутники, которые все еще дрейфуют в космосе.По данным портала «The Academic Times», около 60 процентов. из 6000 спутников в космосе давно перестали функционировать.
Опасный космический мусор
Любое столкновение с космическим мусором может закончиться катастрофой, поскольку он движется с очень большой скоростью. В сентябре 2020 года мы сообщали об опасной ситуации, которая вынудила Международную космическую станцию (МКС) выполнить маневр уклонения. Станция движется по курсу столкновения с космическим мусором.Скорее всего, это были обломки ракеты или вышедшего из строя спутника.
Ученые также обращают внимание на угрозу т.н. Синдром Кесслера, ситуация, описанная астрофизиком и исследователем НАСА Дональдом Дж. Кесслером. Ученый отметил, что когда обломки, накопившиеся на низкой околоземной орбите, сталкиваются друг с другом, они порождают еще больше новых обломков, которые также сталкиваются друг с другом, создавая еще больше космического мусора.
Российский физик Егор Локтионов предложил один из возможных вариантов решения проблемы, подробное описание которого вскоре появится в научном журнале Acta Astronautica.Локтионов предлагает использовать лазер для переплавки мусора в плазму. Ученый протестировал несколько типов материалов, из которых изготавливаются космические аппараты, и изучил их реакцию на лазерные импульсы.
Эффективный и безопасный способ борьбы с космическим мусором
- На сегодняшний день предложено много способов улавливания отходов, лишь немногие из них проверены и ни один из них не применяется на практике, сказал Локтионов The Academic Times.Он добавил: «На мой взгляд, лазерное удаление космического мусора должно стать более дешевым, надежным и гибким способом выполнения этой работы.
По словам Локтионова, лазеры, которые будут использоваться в космосе, например с палубы МКС, практически не будут создавать никаких угроз. Ученый также упомянул о потенциальных преимуществах такого действия, которые он представил в исследовании 2019 года. Речь идет о возможности повторного использования космического мусора в виде расплавленной плазмы в качестве топлива для космического корабля с лазерным двигателем.
См. также: Могу ли я записывать полицейских во время интервенции?
.Царица Савская перед Соломоном - неизвестная картина Стефана Кесслера в Национальном музее в Варшаве
Автор
- Яцек Тылицки Кафедра истории искусств и культуры, Факультет изящных искусств, Университет Николая Коперника в Торуни, Польша
DOI:
https://doi.org/10.12775/SZiK.2017/2018.002Аннотация
Несмотря на то, что картина попала в музейное собрание еще в 1946 году, она не имеет литературы и экспонируется в коридоре административной части учреждения, в значительной степени скрытой от посторонних глаз.Картина, которую легко определить по сюжету, была привезена из Силезии и вполне могла происходить из бывшей коллекции герцогов фон Хохберг и цу Плесс в замке Хохберг (Ксёнж) в этой провинции. Это предположение основано на сходстве композиции чертами лица, архитектурными деталями и общим живописным исполнением, несколько грубоватым, с набором из четырех картин, иллюстрирующих евангельскую притчу о блудном сыне и одновременно составляющих аллегории «Времен года», когда-то сохранившихся в этом резиденция.Ансамбль, ныне принадлежащий Национальному музею во Вроцлаве, был подписан в 1674 году Стефаном Кесслером, художником, родившимся в Донауворте в Баварии и работавшим в Бриксене (Брессаноне), Южный Тироль, чей отец был выходцем из Силезии. «Царица Савская» , которую можно датировать 1660–1670 годами, напоминает «Вроцлав» и многие другие картины Кесслера также крупными размерами, неоднократно затрагивающими библейские и другие исторические или аллегорические темы, а также композицией, основанной на гравюрах. из разных периодов и сред, однако очень часто сделанных после Рубенса.В данном случае графические работы Дирка Волкерца. Судя по всему, использовались Коорнхерт, Маттеус Мериан Старший и Паулюс Понтий. Помимо обсуждения основной темы, автор сообщает еще о двух неопубликованных картинах Кесслера: «Юдифь и Олоферн», частично мастерская на парижской художественной ярмарке 1993 года и «Моисей, израильтяне и армия фараона, тонущие в красном». Море , хорошее качество работы в частном владении в Польше.
Как цитировать
1.
ТЫЛИЦКИ, Яцек. Царица Савская перед Соломоном - неизвестная картина Стефана Кесслера в Национальном музее в Варшаве. Искусство и культура [онлайн]. 27 декабря 2021 г., т. 5, стр. 53–71. [по состоянию на 20 апреля 2022 г.]. DOI 10.12775/СЗиК.2017/2018.002.
Статистика
Количество просмотров и скачиваний: 39
Количество цитирований: 0
Государственная средняя школа изящных искусств в Косцелце
Семинар проходил с 15 по 29 сентября 2013 года и был организован Центром художественного образования в Варшаве, Ассоциацией «W Koło Sztuki» для Комплекса художественной школы и Комплекса художественной школы в Коле в сотрудничестве с преподавателями из Университета им. Искусство в Познани.
В поле приняли участие 57 учащихся 32 общеобразовательных школ искусств. Учащиеся, представляющие Комплекс художественных школ в Коло, получили:
Камиль Вечорек - 3 место
Наталья Патшиконт - Отличие
Из представленных на выставке работ Жюри в составе:
Председатель проф.Станислав Вечорек - Академия изящных искусств в Варшаве 9000 3
Члены MGR Wojciech Myjak - CEA в Варшаве
проф. Юзеф Дронжкевич - Университет искусств в Познани
проф. Иренеуш Домагала - Университет искусств в Познани
проф. Богдан Войтасяк - Университет искусств в Познани
мгр Кшиштоф Павляк - Комплекс художественной школы в кругу
Регистратор объявлений. Адам Новачик - Университет искусств в Познани
награжден следующими наградами:
ГРАН-ПРИ
Сильвия Щембара, Комплекс художественной школы в Ярославе
1-я ПРЕМИЯ
Паулина Жук, Художественная средняя школа в Здуньской Воле
ВТОРАЯ ПРЕМИЯ
Габриэла Шиманская, Художественная средняя школа в Супрасле
Матеуш Питала, Комплекс государственных художественных школ - Краковская средняя художественная школа
3-я ПРЕМИЯ
Камиль Вечорек, Комплекс школ искусств в Коле
Магдалена Бойдо, Государственный комплекс школ искусств в Быдгоще
Александра Шленк, Комплекс школ искусств в Домброва Гурнича
НАГРАДЫ
Адриан Шварц, Комплекс художественной школы в Гдыне
Агата Голик, Комплекс художественной школы - Художественная школа в Люблине
Наталья Патшиконт, Комплекс художественной школы в Круге
Давид Крулицкий, Художественная школа в Кросно
Йоанна Турек, Комплекс художественной школы
в Катовице Доминик Пальмовски, Комплекс государственных школ искусств в Кельце 9000 3
Материальная премия, финансируемая проф.Józefa Drążkiewicza UAP
Самира Аррами, Художественная средняя школа в Гронув-Гурны
Габриэла Шиманская, Художественная средняя школа в Супрасле
Материальная премия, финансируемая проф. Богдана Войтасиака UAP
Клаудия Паливода, Комплекс художественной школы в Гдыне
Натуральная награда Провинциала Конгрегации Миссионеров Святого Семейства
Анжелика Линговска, Комплекс средней школы № 2 - Художественная средняя школа в Калише Иоанна Турек, Комплекс художественной школы в Катовицах
УЧАСТНИКИ НА ОТКРЫТОМ ВОЗДУХЕ:
Магделена Бойдо - ПЗП Быдгощ, Ханна Кмич - ПЗП Быдгощ, Анна Колтун - ПЗП Ченстохова, Агата Зия - ПЗ Ченстохова, Александра Шкенк - ПЗП Домброва Гурнича, Адриан Шварц - ПЗП Гдыня, Клаудия Виливода - ПЗП Гдыня - Евапольцк , Фридерк Сосновски- Кесслер - Л. П. Гроново Гурн, Самира Ариса - LP Gronowo Górne, Sylwia Szczębara -zsp Jarosław, Joanna Turek - ZSP Katowice, Renata Tyreks Lpymolewska Lpira Arrami ZPSP Kielce, Ольга Завиэрта - ZPSP Kielce, Aleksandra Przybylska - ZSP Koło, Натальяндра Pathzykąt - ZSP Koło, Kamil Wikzorta - ZSP Koło, Joanna Perczyńska - Koszalin ZSP, BRNA ROBIONOW,, DAWID KROLICKI - LP Krosno, Agata Golik - ZSP Lublin, Alicha Sidorowicz - ZSP Lublin, Monika Gregulska - ZPSP łódź, Roksana Bykowska - ZPSP łódź , ИГОРЬ ШВАХ - ZSE MIŃSK MAZOWIECKI CAŁ DARIKA SK Mazowiecki, Monika Rożnowicz - LP Nałęczów, RafałiChz - KLP Nowy o Nowy Sącz, Katarzyna Karaś - LP Nowy Wiśsnicz, Грегорский Pieniak - PLP Olsztyn, Dawid Okoński - PLP Olsztyn, Paulina Oppolkie, Japulin appolka - Zapilka Plp Płock, Monika Pięta - LP Poznan , Анета Маковская - Л.П. Супрасль, Габриэла Сзиманьская - Л.П. Супрасль, Blanka Javorska - Л. П. Щецин, Мария Зволиньская - Л. П. Щецин, Александра Швейдо- Zsarzav - Zsarza tarzów - Зслави, Piotr Trusik - ZPSP Warszawa, Джоанна świrska - ZSP Wrocław, Paulina Jołda ZSP WROCŁAW, BARBARA DZIUBASIK - ZSP ZAKOPANE, MAŁGORZATA DRÓŻDŻ - ZSP ZAKOPANE, ADYBANA LEPYSZO - ADRIANA LEPYSZO, PAULINA ŻUK - LP ZDUŃSKA WOLA, MARTYNA KOSOWSKA - LP ZDUŃSKA WOLA
См. протокол См. каталог
.90 000 парков - Чарноржецко-Стшижовский ландшафтный парк - Природа Чарноржецко-Стшижовского ландшафтного парка
Чарноржецко-Стшижовский Ландшафтный парк охраняет самые ценные части Стшижовского и Дыновского предгорий, разделенные ущельем Вислока, делая их доступными для учебы, туризма и отдыха.
В целях защиты от вредного воздействия внешних факторов и сохранения эстетических ценностей ландшафта вокруг парка создана буферная зона, т.е. охранная зона площадью 34 074 га.
Территория Чарноржецко-Стшижовского ландшафтного парка расположена в провинции Западные Карпаты, в южной части Стшижовских предгорий и юго-западной части Дыновских предгорий, отделенных от нее долиной Вислока. Это в основном характерная полоса холмов, как по отношению к северным нижним частям Дыновского и Стшижовского предгорий, так и еще более отчетливо по отношению к Ясельско-Кросненской котловине с южной стороны. Самый большой холм в парке – Суха Гора, высотой 585 м.м., возвышается более чем на 300 м над дном Ясельско-Саноцких Дол.
Основная гряда парковых холмов, обычно расположенных в Карпатах с северо-запада на юго-восток, начинается с запада фрагментарной набережной Клоновой Гуры (525 м над уровнем моря), Барды (534 м) и Хелма (528 м над уровнем моря). м). Затем она немного понижается и идет к Вислоку – самой крупной реке в парке. За интересным ущельем под названием «Фриштацкие ворота» находится ряд самых красивых, постепенно растущих хребтов, а именно Хербы (469 м) и Чарнувка (491 м), которые несколькими более низкими горбами соединяются с Королевской Горой (554 м). и отделен от него ручьем Чёрная долина Суха-Гура (585 м).От его гребня на северо-восток в долину Стобницы спускается менее лесистый хребет, увенчанный пиками Чоснки (476 м), Копче (484 м) и Грудна (479 м). К северу от массива Суха-Гура, в свою очередь, расположены короткие уединенные хребты Чёрный Дзял (479 м и 516 м) и Бжежанка (477 м).
Территория парка относится к крупной геологической единице под названием Флиш Карпаты, которые образовались в ходе альпийского орогенеза. В геологической основе лежат породы мелового (мезозойская эра) и третичного (кайнозойская эра) периода, образующие так называемыеКарпатский флиш. Это песчаники разной прочности, глины, глинистые сланцы, мергели и чередующиеся конгломераты. Эти породы образуют несколько различных по своему составу серий, которые под действием давления орогенных сил были смяты и оттеснены к северу в виде крупных чехлов на ранее образовавшиеся образования. В парковой зоне накладываются друг на друга три серии карпатского флиша - Силезская, Подляская и Скольская салфетка, что влияет на разнообразие геологического строения этой территории.
Геологическое строение связано с поясной системой холмов, характерной для флишевых предгорий, разделенных впадинами, прорезанными ущельями рек и ручьев. Самые высокие хребты этой местности относятся к высочайшему горному уровню с крутыми, часто краевыми склонами. Помимо горных хребтов, здесь имеются широкие зоны депрессий, создающих ландшафт пологих горбов со склонами 5°. 15-градусный уклон и полые, часто плоскодонные долины. Характерно также формирование и сохранение многоуровневых уравнений, как в случае хребта Клонова-Гура, который после ущелья Вислока переходит в хребет Язова.Залегающие в этой полосе на плато группы горных пород имеют разнообразный рельеф и проявляются в виде отдельно стоящих выходов оригинальной формы. Эта значимая ландшафтная достопримечательность охраняется лесогеологическим заказником «Херби». Однако наиболее известным и заметным компонентом предгорья являются великолепные скалы из песчаника причудливой формы, простирающиеся к северу от Кросно, сгруппированные в геологическом заповеднике «Пшадки» и в окрестностях замка Каменец в Оджиконе.
Многочисленные группы скал находятся также в Пьетруша-Воля, Лончки-Ягеллонские и Воля-Комборская, где одна из шапкообразных скал называется «Конфедерация» и охраняется как памятник природы.Вышеупомянутые скальные образования встречаются в основном на вершинах холмов. Это породы, отнесенные к денудативным формам, образовавшиеся в процессе опускания вершин и отступания склонов. Имеются формы откосов в виде амвонов, стен и порогов.
Наличие пещер тектонического происхождения свидетельствует о разнообразном геологическом строении территории парка. Самые известные из них находятся в окрестностях Королевской горы.
В свою очередь, на южном склоне Сухи Горы есть несколько пещероподобных туннелей, образовавшихся в результате подземной эксплуатации песчаника.
Территория парка и его охранная зона лежат в Карпатской эколого-климатической зоне в предгорном макрорегионе. Этот климат по сравнению с остальной частью Польши (за исключением Судет) прохладный и влажный. Ему присущи характеристики горного климата, что выражается в понижении температуры воздуха и увеличении количества осадков с увеличением высоты над уровнем моря.
Богатство и видовое разнообразие животного мира Чарноржецко-Стшижовского ландшафтного парка зависят от конкретного географического положения, высокой степени естественности растительных сообществ в лесах, наличия лугов и пастбищ, мозаичности сельскохозяйственных культур с насаждения и кустарники в поле.
Территория Парка расположена на северной границе распространения горных видов и южной границе ареала равнинных видов, поэтому просматривается их взаимное проникновение и смена.
Мир беспозвоночных в основном представлен насекомыми, в том числе редким богомолом. Здесь естественным образом размножается около 225 видов позвоночных, в том числе 119 видов птиц, 49 видов млекопитающих, 35 видов рыб, 16 видов земноводных и 6 видов рептилий. Среди птиц особую ценность представляют виды, находящиеся в зоне охраны гнезд, напр.черный аист, малый подорлик и филин. Заслуживает внимания наличие и других ценных видов орнитофауны, представленных, в том числе, осоедом, коростелем, длиннохвостой совой и белоспинным дятлом. Среди млекопитающих наиболее изучены и описаны 9-10 видов летучих мышей. На территории парка также обитают: косуля, благородный олень, кабан, бобр, барсук, выдра, куница лесная и лесная куница.
Значительную часть фауны ландшафтного парка Чаноржецко-Стшижовски составляют малочисленные виды, часто встречающиеся локально, принадлежащие к группе, находящейся под угрозой исчезновения.
Из беспозвоночных наиболее примечательны: вышеупомянутый богомол, альпийский козерог, большой козерог, жук-олень, черный медведь, монах-клещ и матрос. Ценными позвоночными являются: розовый ястреб, пескарь Кесслера, эхинацея, большой хохлатый тритон, карпатский тритон, гладкий уж, малый подорлик, филин, сипуха, щурка, зеленый дятел, белоспинный дятел, удод, горлица, Ночной зверек Бехштейна, корзинка, соня, жук европейский, горностай.
В ландшафтном парке Чарноржецко-Стшижовски было обнаружено и задокументировано 217 видов охраняемых законом животных в Польше, в том числе 134 вида птиц, 26 видов млекопитающих, 6 видов рептилий, 16 видов амфибий и 5 охраняемых видов рыбы.
Флора сосудистых растений Чарноржецко-Стшижовского ландшафтного парка насчитывает более 800 видов. Горные виды составляют около 7,5% всей флоры парка. Важнейшую роль в группе горных растений играют горные виды, связанные с горным лесом. Широкогорные виды, встречающиеся в разных ярусах растительности, менее многочисленны. Субальпийских видов нет. Группа предгорных видов, типичных для предгорного уровня, состоит всего из 5 таксонов. Список ксеротермических (теплофильных) растений насчитывает 125 видов (ок.15% всей флоры). В парке насчитывается 64 охраняемых вида, в том числе 48 полностью охраняемых и 16 частично охраняемых. Среди них особого внимания заслуживают следующие: альпийские картины, страусиное перо, евразийский язык, французская роза, обыкновенный лук, южный хохлатый и тис.
Сопутствующие человеку виды (синантропные виды) составляют около 20% флоры парка (177 видов). Среди них есть аборигенные растения, старые растения, сопровождавшие человека на протяжении тысячелетий, пришельцы с известной историей распространения и виды, происходящие от сельскохозяйственных культур и до сих пор существующие рядом с местом, где они были посажены.
Среди нелесной растительности сравнительно немногочисленны сообщества вполне естественного характера и происхождения, которые возникают, сохраняются в ландшафте и восстанавливаются без вмешательства человека. Здесь можно насчитать заросли и лозы, встречающиеся в прибрежных камнях, и горные травяные растения. К таким местообитаниям относятся, например, прибрежные и надводные камни, молоты и водостоки. Травянистые растения белокопытника и хвоща, развивающиеся здесь, можно считать вполне естественными.Некоторые участки растительности низинных торфяников также могут иметь естественное происхождение и характер, например группа мелкоосоковых молотков с шерстистыми. Большая часть травянистых растительных сообществ близка к естественной. К этой группе относится значительная часть камышовых, луговых травянистых растений с камышом, лабазниково-гераниевых травянистых, мятно-долголистных, шелковисто-пастбищных и камышовых сообществ.
Нелесная растительность встречается примерно на 55 % площади, в том числе более 2/3 всех растительных сообществ и сообществ аналогичного фитосоциологического ранга, встречающихся на территории парка.Поэтому следует сделать вывод, что нелесные комплексы имеют ключевое значение для сохранения большинства камышовых, разнотравных, торфяно-болотных, сенокосных, луговых и пастбищных сообществ. Эти комплексы являются основной средой обитания для большого количества редких, находящихся под угрозой исчезновения и охраняемых законом видов растений, например видов семейства орхидных. Цветочные сообщества сенокосов, лугов и травянистых растений характеризуются чрезвычайно ценной фауной беспозвоночных (особенно насекомых), которая во много раз богаче по сравнению с лесными сообществами.
Защита нелесных сообществ достигается за счет сохранения традиционных форм земледелия, особенно на лугах и пастбищах.
Расположение Чарноржецко-Стшижовского ландшафтного парка на границе Восточных и Западных Карпат и значительное разнообразие климатических условий определяют богатство и разнообразие растительного покрова, в том числе лесного. Естественные лесные сообщества в парке занимают около 79,8% площади лесов. В геоботаническом подрайоне Стшижовско-Дыновских предгорий, в состав которого входит парк, выделяются два уровня растительности: предгорный и нижний горный пояс (доля около 7% площади лесов).
Доминирующими лесными сообществами нижнего горного пояса являются: плодородные карпатские буковые леса в виде горного бука и кислого горного бука. Около 11,3 % лесной площади парка занимают сообщества плодородных елей, приуроченные в основном к не очень крутым участкам склонов и межгрядовым выпрямлениям в центральной и юго-восточной части парка. Дубово-грабовый лесной комплекс занимает 15,7 % лесной площади парка. Долины рек связаны с тугайными фитоценозами, представленными комплексами: ясенево-ольхового леса и предгорного ясеня, промежуточными сообществами между этими группами, а также очень редкой группой приречных горноольшаников.Прибрежные сообщества занимают около 1,4% площади лесов. Окраинное значение имеют участки заболоченной горной ольхи, встречающиеся в заболоченных понижениях местности. Сообщества, развитые на бывших сельскохозяйственных угодьях, с преобладанием сосны, отчетливо показывают свою долю.
.ночное небо, уже просветленное на 10% за счет спутников, еще хуже - SamaGame
ночное небо, уже освещенное на 10% за счет спутников, еще хуже
Новое исследование светового загрязнения показало, что искусственные объекты, плавающие вокруг Земли в виде космического мусора или спутников, освещают ночное небо на 10%. это гораздо большее число, чем считалось ранее, и, кажется, оно даже хуже.
темные ночи могут уйти в прошлое
«Мы ожидали незначительного увеличения яркости неба, если оно вообще было, но наши первые теоретические оценки оказались чрезвычайно неожиданными и, таким образом, побудили нас немедленно представить результаты», — сказал Мирослав Косифай, старший научный сотрудник Словацкой академии наук и ведущий исследователь. Автор исследования публикации, заявил он.
Исследованиебыло опубликовано в ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества и определяет созвездия спутников и фрагменты космического мусора, которые вращаются вокруг планеты, как главных виновников отсутствия темных ночей.это связано с тем, что свет от таких объектов влияет даже на области с небольшим световым загрязнением и на самые темные.
Синдром Кесслера
ранее спутники считались причиной большей части космического мусора. одной из таких причин является теория, известная как синдром Кесслера, каскад столкновений, который возникает, когда - в основном из-за загрязнения космоса - плотность объектов на низкой околоземной орбите (лев) достаточно высока, чтобы вызвать каскадный эффект из-за нескольких столкновений между объектами.. Сценарий работает по принципу, что при столкновении образуется больше космического мусора, что, в свою очередь, увеличивает вероятность дополнительных столкновений, которые затем могут вызвать цепную реакцию.
, даже созвездие спутников Илоны Маски не избежало гнева астрономов, которые также жаловались, что созвездие настолько огромное и яркое, что становится помехой для астрономических наблюдений. К сожалению, Международный астрономический союз, выразив свою обеспокоенность, в конечном итоге признал, что в то время он не полностью осознавал более широкое влияние того, что «тысячи этих видимых спутников, разбросанных по ночному небу», могут иметь «темное и безмолвное небо».
будущее не темное и тихое небо
«В отличие от земного светового загрязнения, этот тип искусственного света в ночном небе можно увидеть на большей части земной поверхности», — сказал Джон Барентайн, соавтор статьи и директор по общественной политике Международной ассоциации темного неба. некоммерческая организация, управляемая астрономами. «Астрономы строят обсерватории вдали от городских огней, чтобы искать темное небо, но эта форма светового загрязнения имеет гораздо больший географический охват».
К сожалению, кажется, нет решения проблемы, которое бы удовлетворило всех, и будет только усугубляться по мере запуска на орбиту все большего количества спутников. однако предпринимаются усилия для решения некоторых из самых серьезных проблем. Spacex пытается уменьшить яркость своих спутников Starlink и активировала выдвижной видоискатель, предназначенный для отражения солнечного света. Другие злостные преступники, виновные в повышении яркости ночного неба на Земле, включают в себя изношенные части ракет, а также другие части искусственно созданного мусора, которые отражают и рассеивают солнечный свет.
ночное небо, просветленное уже на 10% за счет спутников, еще хуже
.