22:55
Москва
12 декабря ‘18, Среда

«Угрозы для спутников более чем реальны»

Опубликовано
Текст:

Американским властям еще предстоит выяснить, кто и почему допустил гибель спутника Iridium, работающего в интересах Пентагона. В том, что именно произошло на орбите вечером 10 февраля, специально для Infox.ru разобрался редактор журнала «Новости космонавтики» Игорь Лисов.

Вечером 11 февраля стало известно о чрезвычайном происшествии в космосе – первом в истории столкновении двух спутников на орбите вокруг Земли. Ночные заявления пресс-службы и экспертов NASA, включая всемирно известного специалиста по космическому мусору Николаса Джонсона, подкрепленные математическим моделированием, позволяют утверждать, что 10 февраля в 16.56 UTC над полуостровом Таймыр, над точкой 72.5° с. ш., 97.9° в. д., на высоте 788.6 км над поверхностью земного эллипсоида столкнулись два спутника – российский «Космос-2251», который двигался в общем направлении с запада на восток, и американский Iridium 33, двигавшийся ему наперерез с юга на север.

Скорости их были очень близки и составляли примерно по 7470 м/с. Траектории лежали практически перпендикулярно, так что относительная скорость составила почти 10,5 тыс. м/с – или 37,9 тыс. км/ч.

Участники событий

Ни один из участников космического ДТП не сделал попытки избежать столкновения. Впрочем, российский спутник и не мог этого сделать, так как не имел двигательной установки. Аппарат «Стрела-2М», разработанный в НПО прикладной механики имени Решетнева (ныне ОАО ИСС) и изготовленный в ПО «Полет», был запущен 16 июня 1993 года и работал в составе ведомственной системы связи. К моменту аварии он уже давно был выведен из эксплуатации: проработать 16 лет российские спутники пока могут лишь в исключительных случаях.

Американский Iridium 33, разработанный и изготовленный компанией Lockheed Martin, стартовал 14 сентября 1997 года и работал в одноименной системе связи. Первоначальные планы ее использования, ориентированные на персональную связь в отдаленных районах, оказались несостоятельными. Международный консорциум, вложившийся в создание системы, обанкротился, а его активы – спутниковая группировка и наземные станции управления и сопряжения – достались за бесценок новому владельцу. Вскоре компания Iridium Satellite LLC заключила договор с минобороны США на предоставление услуг спутниковой связи.

В отличие от «Стрелы-2М» аппараты Iridium оснащены двигательной установкой и способны маневрировать. Каждый из них в ходе своего полета совершил подъем с орбиты выведения на рабочую орбиту, затратив на это до 200--300 м/с характеристической скорости. Аппараты, вышедшие из строя, в нескольких случаях уводились с рабочей орбиты вниз с аналогичными затратами топлива. Для уклонения же от столкновения достаточно импульса всего в 1 м/с. Таким образом, техническая возможность уйти от аварии у американца была – разумеется, если его операторы были предупреждены о предстоящем столкновении заблаговременно и двигательная установка аппарата была исправна.

Вопрос об ответственности

Две организации в мире имеют достаточно полные каталоги орбитальных объектов и могут прогнозировать движение каждого из них и предсказывать опасные сближения на орбите – это 21-е космическое крыло Космического командования ВВС США и Центр контроля космического пространства в составе Космических войск России. В американском каталоге по состоянию на 9 февраля 2009 года было 13 023 космических объекта – спутников, ступеней и фрагментов, а еще около 5 тыс. сопровождались средствами США, но не были внесены в каталог. Средствами российской ККП контролируется порядка 10 тыс. объектов и сопровождается более 5 тыс. И речь идет лишь о сравнительно крупных объектах размером порядка 5--10 см и более; число опасных фрагментов сантиметрового и миллиметрового класса исчисляется сотнями тысяч.

Предупреждения об опасных сближениях с Международной космической станцией поступают в два Центра управления полетом от обоих центров контроля; за счет такого дублирования повышается достоверность прогноза. За десять лет полета станции осуществлено семь маневров уклонения от опасных космических объектов. Известны также случаи уклонения гражданских американских космических аппаратов для исследования Земли из космоса на основании предупреждений Космического командования ВВС.

Совершенно невозможно представить, чтобы американцы не составляли прогнозы опасных сближений для всех эксплуатируемых спутников своей орбитальной группировки, и уж во всяком случае – для спутников, используемых главным образом в интересах минобороны США. При любой разумной организации такое предупреждение должно было быть выдано, и спутник должен был сманеврировать, чтобы уйти от удара. Почему этого не случилось? Хотелось бы, чтобы на этот вопрос ответили компетентные органы США.

Прогноз столкновения

опасные прецедентыДо сих пор было зарегистрировано три достоверных случая столкновений зарегистрированных фрагментов космического мусора.
Обстоятельства столкновения мы определили по последним доступным комплектам орбитальных элементов обоих аппаратов с использованием общедоступного программного обеспечения.

Прогноз показал, что два спутника пройдут в 800 метрах друг от друга. Фактически же они столкнулись. Ошибка находится в пределах точности прогноза по программе, алгоритм которой был опубликован еще в 1980 году. Несомненно, сегодня на вооружении обеих служб ККП находятся значительно более точные методы и программы для прогнозирования орбитального движения космических аппаратов. Но в любом случае при получении прогноза сближения на расстояние менее километра маневр уклонения представляется обязательным.

Кстати сказать, при самом беглом поиске других опасных сближений выяснилось, что уже 11 февраля спутник Iridium 15 прошел в 2,9 тыс. метрах от фрагмента спутника «Космос-2298» – еще одной «Стрелы-2М». Таким образом, угрозы для работающих аппаратов сегодня более чем реальны.

Последствия ДТП на орбите

Пока известно, что в результате столкновения 10 февраля образовалось не менее 600 фрагментов, однако более вероятно, что их количество составляет несколько тысяч. Ни один объект пока не внесен в американский каталог объектов; известно лишь, что они находятся в диапазоне высот от 500 и 1300 км. Определение орбит космических обломков займет не одну неделю: ведь для этого нужно опознать и пронаблюдать несколько раз каждый из фрагментов (!). Только после этого можно будет делать точные прогнозы опасных сближений с ними.

Пока же об увеличении угрозы космического мусора можно говорить лишь в статистическом плане, тем более что имеется благодатная почва для сравнения. 11 января 2007 года Китай произвел экспериментальный перехват своего неисправного метеоспутника «Фэнъюнь-1C» на высоте 850 км. Число фрагментов, образовавшихся в результате этой операции, к настоящему времени превысило 2,5 тыс., и они увеличили «населенность» космоса сразу на четверть. Обломки, получившие в результате столкновения приращения скорости самых разных величин и направлений, разошлись по орбитам как выше, так и ниже исходной и со временем образовали почти сферическую оболочку вокруг Земли с максимумом плотности на высоте 850 км.

Учитывая большую относительную скорость в последнем столкновении и большую суммарную массу двух аппаратов, можно ожидать появления еще одной, еще более плотной «оболочки» с максимумом на 780 км.

На данном этапе максимальную опасность они представляют для аппаратов, работающих на тех же высотах. Это – остальные спутники системы Iridium и многочисленные метеоспутники и спутники дистанционного зондирования Земли, принадлежащие разным странам. Отдельные фрагменты, ушедшие значительно выше и ниже, могут угрожать и другим космическим аппаратам, в том числе и МКС.

В течение десятков лет из-за торможения в верхней атмосфере, скорость которого индивидуальна для каждого фрагмента и соответствует его массе и плотности, все эти «оболочки» будут оседать в направлении земной поверхности. Если, конечно, не будет достигнута «критическая масса» фрагментов, при которой начнется цепная реакция разрушений. В последнем случае космос может оказаться надолго – на десятилетия – закрыт от многих видов космической деятельности.

Читайте нас в Дзене

Добавьте ленту «INFOX.ru» в свою личную и получайте актуальные новости ежедневно

Подписаться
Русин: Кремль попал в западню
Реклама

Мы рекомендуем
12.12.2018, 20:16
Генеральный директор корпорации Сундар Пичаи рассказал палате представителей конгресса США о российских компаниях, которые продвигали в Google в 2016 году.
12.12.2018, 18:51
В начале ноября 2018 года депутаты Госдумы от нескольких фракций внесли на рассмотрение законопроект о поправках в Федеральный закон «Об отходах производства и потребления».
Реклама