Čistiace prostriedky na obežnú dráhu

Obsah:

Čistiace prostriedky na obežnú dráhu
Čistiace prostriedky na obežnú dráhu

Video: Čistiace prostriedky na obežnú dráhu

Video: Čistiace prostriedky na obežnú dráhu
Video: GCSE Physics - What is an Orbit? #86 2024, Apríl
Anonim
Čistiace prostriedky na obežnú dráhu
Čistiace prostriedky na obežnú dráhu

„Kto vlastní priestor, ten vlastní svet.“

Táto fráza, ktorú vyslovil americký prezident Lyndon B. Johnson na začiatku šesťdesiatych rokov minulého storočia, je dnes relevantnejšia ako kedykoľvek predtým

V súčasnosti hrajú umelé satelity Zeme (AES) zásadnú úlohu pri optickom a radarovom prieskume, ako aj pri poskytovaní globálnej digitálnej komunikácie. V predchádzajúcich článkoch sme skúmali použitie vesmírnych prieskumných prostriedkov na detekciu skupín lietadlových lodí a lodí (AUG / KUG), ako aj používanie civilných technológií na radikálne zníženie nákladov na aktívne radarové prieskumné satelity.

V dlhodobom horizonte sa vyvinú orbitálne systémy s vesmírnym povrchom, ktoré budú schopné zasiahnuť stacionárne podložie, zakopané chránené ciele a neskôr mobilné ciele na zemi, vo vode a vo vzduchu.

Obrázok
Obrázok

Rovnako zaujímavé a oveľa hrozivejšie je nasadenie systémov orbitálnej raketovej obrany, potenciálne schopných zachytiť tisíce hlavíc.

Ako sme už spomínali v predchádzajúcom článku, úloha protiraketovej obrany je v mnohom podobná úlohe ničenia nepriateľských vesmírnych lodí. A jeho riešenie pomocou zachytávacích rakiet je neúčinné z hľadiska kritéria nákladov / účinnosti.

Existujú však aj iné spôsoby ničenia nepriateľských vesmírnych lodí-je to používanie zbraní z vesmíru na vesmír.

Sovietske skúsenosti

Na rozdiel od USA, ktoré považujú stíhače za prioritnú zbraň, Sovietsky zväz sa spoliehal na vojenské satelity.

Od začiatku 60. rokov XX. Storočia začali jednotky protivzdušnej obrany ZSSR vyvíjať program Satellite Fighter (IS). A už v roku 1963 bola do vesmíru vypustená prvá manévrovacia družica na svete, vesmírna loď Polet-1. A v roku 1964 bola vesmírna loď Polet-2 vyslaná do vesmíru.

Obrázok
Obrázok

Kozmické lode zo série Flight by mohli v širokom rozsahu zmeniť výšku a sklon obežnej dráhy. Zásoba paliva im teoreticky umožňovala letieť dokonca aj na Mesiac.

Kozmické lode série Polet boli k satelitom nepriateľa navádzané zo stanice pozemnej kontroly a merania pomocou radarových a optických pozorovacích bodov. Samotný IS bol tiež vybavený radarovou navádzacou hlavou (hľadač radaru).

Od roku 1973 je systém IP prijatý do skúšobnej prevádzky. Satelity nepriateľa bolo možné zachytiť vo výškach od 100 do 1 350 kilometrov.

Neskôr boli satelity aktualizované. Bol pridaný infračervený hľadač (IR vyhľadávač). Satelity vyniesli na obežnú dráhu nosiče Cyclone (LV). Vylepšený protisatelitný systém dostal označenie „IS-M“. Celkovo bolo do roku 1982 vypustených na obežnú dráhu 20 satelitných stíhačiek a porovnateľný počet cieľových satelitov.

Obrázok
Obrázok

Téma „satelitných bojovníkov“nebola opustená ani v Rusku. Pravidelne existujú informácie o „satelitoch -inšpektoroch“- vesmírnych plavidlách schopných aktívne manévrovať vo vesmíre a približovať sa k satelitom nepriateľa na „inšpekciu“. Medzi tieto inšpektory satelitov patrí kozmická loď „Kosmos-2491“, „Kosmos-2504“, ktorá bola vypustená v roku 2013 a 2015.

Novšia je vesmírna loď „Kosmos-2519“. Predpokladá sa, že vesmírna loď Kosmos-2519 môže byť vykonaná na platforme Karat-200 (vyvinutá NPO Lavočkin), schopná prevádzky na obežných dráhach až geostacionárnych.

Obrázok
Obrázok

V júli 2020 tlačová agentúra Interfax oznámila úspešné testovanie ďalšej inšpekčnej družice. A v januári 2020 sa ruský satelitný inšpektor „Kosmos-2543“priblížil k americkému prieskumnému satelitu na vzdialenosť asi 150 kilometrov. Potom americký satelit upravil svoju obežnú dráhu.

Úlohy, ktoré na orbite vykonávajú „kontrolné satelity“, sú klasifikované. Predpokladá sa, že dokážu čítať spravodajské informácie z nepriateľských satelitov, rušiť signály alebo inak zasahovať do ich práce. A nakoniec, samotná pravdepodobnosť aktívneho manévrovania na obežnej dráhe predpokladá možnosť zničenia nepriateľskej vesmírnej lode vrazením - sebazničením „inšpektorského satelitu“.

Cudzie analógy

Podobné systémy vytvárajú aj naši „partneri“- USA a Čína.

V roku 2006 Spojené štáty vypustili dva malé satelity MiTEX na skryté stretnutie s objektmi na geostacionárnej obežnej dráhe.

Obrázok
Obrázok

V Číne sa na vozidlách Chuang Xin 3 (CX-3), Shiyan 7 (SY-7) a Shijian 15 (SJ-15) uskutočňovali experimenty satelitnej konvergencie a testy robotického ramena. Oficiálnym účelom týchto kozmických lodí je vyčistiť vesmírny odpad.

Obrázok
Obrázok

V roku 2010 do seba úmyselne narazili dve čínske vesmírne lode SJ-6F a SJ-12. S vysokou pravdepodobnosťou to bol test na možnosť ich použitia ako zbrane priestor-priestor.

Všetky vládne projekty však majú jednu charakteristickú vlastnosť - výrobky vytvorené v ich rámci sa vyznačujú extrémne vysokými nákladmi. Vzhľadom na to, že sľubné spravodajské a komunikačné skupiny je možné vybudovať na základe oveľa lacnejších komerčných riešení, je tento prístup neprijateľný.

Ak satelit, ktorý zabíja, stojí viac ako satelit alebo kozmická loď, na ktoré zasiahne, bude lacnejšie obnovu súhvezdia satelitu ako jeho zničenie.

Jednou z možností riešenia tohto problému je použitie komerčných kozmických lodí vyvinutých na odstraňovanie vesmírneho odpadu z obežnej dráhy na ničenie nepriateľských satelitov.

Teoreticky sa samotný problém odstraňovania vesmírneho odpadu môže stať relevantným v súvislosti s rýchlym nárastom počtu satelitov na nízkych obežných dráhach, ako aj s ich neplánovaným zlyhaním so stratou možnosti nútenej deorbitácie a / alebo deštrukcie na malé úlomky.

ClearSpace

Európska vesmírna agentúra (ESA) spolupracuje so začínajúcou spoločnosťou ClearSpace na návrhu čističa vesmírneho odpadu pomocou štyroch robotických končatín.

Plánuje sa, že v rámci prvej testovacej misie vesmírna loď ClearSpace-1 zdvihne strávený stupeň Vega LV s hmotnosťou asi 100 kilogramov z nadmorskej výšky 600-800 kilometrov.

Obrázok
Obrázok

Vesmírna loď ClearSpace-1 zachytí strávený stupeň robotickými ramenami, po ktorom s ním v atmosfére zhorí. V budúcnosti sú naplánované komplexnejšie misie, v ktorých sa ClearSpace-1 pokúsi zachytiť a zničiť niekoľko kusov vesmírneho odpadu naraz.

Odstráňte DEBRIS

V britskom projekte RemoveDEBRIS, ktorý vyvíja spoločnosť Surrey Satellite Technology a University of Surrey, sa plánuje zachytenie vesmírneho odpadu sieťou alebo harpúnou schopnou preraziť trup kozmickej lode.

Obrázok
Obrázok

V roku 2018 vesmírna loď RemoveDEBRIS predviedla možnosť použitia siete na zachytávanie predmetov. A v roku 2019 bol harpúnou odpálený skúšobný výstrel na simulátore cieľa. Vesmírna loď RemoveDEBRIS bola nasadená z Medzinárodnej vesmírnej stanice (ISS).

Predpokladá sa, že sonda RemoveDEBRIS bude schopná postupne zozbierať niekoľko predmetov a vyviesť ich z obežnej dráhy, pričom spolu s nimi spália v atmosfére.

Astroscale Holdings Inc

Japonská spoločnosť Astroscale Holdings Inc., založená v roku 2013, vyvíja manévrovací satelit na odstraňovanie vesmírneho odpadu.

Prvé experimentálne spustenie má uskutočniť Sojuz LV z kozmodrómu Bajkonur v marci 2021. Skúsený satelit spoločnosti Astroscale Holdings Inc. s rozmermi 110 x 60 centimetrov a hmotnosťou 175 kilogramov bude musieť zozbierať imitáciu odpadu a potom vstúpiť do zemskej atmosféry a spolu s ňou horieť.

Obrázok
Obrázok

Medzi civilnými, aj keď nie komerčnými, vesmírnymi loďami, možno pripomenúť japonské sondy Hayabusa-1 a Hayabusa-2.

Údaje kozmických lodí nie sú určené na čistenie vesmírnych trosiek, ale na priblíženie sa k asteroidom, pristátie na nich riadeného modulu, získavanie pôdy a jej následné dodanie na Zem.

Treba tiež poznamenať, že vesmírna loď Hayabusa-2 bola vybavená modulom Small Carry-On Impactor (SCI), čo je v skutočnosti munícia fungujúca na princípe „šokového jadra“. V skutočnosti Japonsko testovalo konvenčné zbrane vo vesmíre - v budúcnosti môže byť „jadro úderu“použité na vojenské účely.

Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok

závery

Téma komerčných kozmických lodí, vyvinutých na odstránenie vesmírneho odpadu z obežnej dráhy, sa neobmedzuje iba na vyššie uvedené projekty.

V tejto oblasti existuje oveľa viac startupov a projektov.

V Rusku existujú podobné projekty. Vyvíjajú ich však štátne štruktúry - GK Roskosmos, JSC Russian Space Systems. To znamená, že by ste od nich nemali očakávať nízke náklady. V najlepšom prípade bude vývoj na nich požadovaný v sľubných satelitoch Kosmos.

Obrázok
Obrázok

Rovnako ako v prípade komunikačných satelitov Starlink spoločnosti Capella Space a satelitov diaľkového prieskumu Zeme, možno očakávať, že armáda bude mať záujem aj o obiehanie čistších projektov.

V skutočnosti, ako súčasť výroby orbitálnych čističov, sa testujú všetky technológie na vyriešenie problémov ničenia nepriateľských vesmírnych lodí a satelitov vrátane:

- detekcia cieľa;

- výstup kozmickej lode k nej;

- manévrovanie a približovanie sa k cieľu;

- streľba na cieľ (zachytenie);

- Zničenie cieľa prienikom alebo trezorom z obežnej dráhy.

Preto môžu byť ako protisatelitné zbrane dobre použité komerčné čističe vesmírneho odpadu alebo manévrovacie výskumné sondy.

Otázka ceny zostáva.

Vo všeobecnosti, ak hovoríme o trezore vesmírnych trosiek z obežnej dráhy, a nie o jeho sekundárnom použití (spracovaním na obežnej dráhe alebo jeho znížením na zem v nákladnom priestore raketoplánu), potom tieto podniky neprinesú zisk. Grant môžete získať, ovládnite ho postavením vesmírnej lode na odstraňovanie trosiek z obežnej dráhy, ale len ťažko ho dokážete komercializovať - altruistov na Západe nie je veľa. Úlohu čistiť obežnú dráhu pravdepodobne kozmické agentúry nebudú platiť systematicky - napríklad jednorazové objednávky.

Armáda však môže mať záujem o najzaujímavejšie projekty. A po troche upresnenia získajte účinné a lacné protisatelitné zbrane. Ich vývoj, testovanie a dokonca aj nasadenie je možné vykonávať pod heslom vyčistenia obežnej dráhy od vesmírneho odpadu.

A v skutočnosti bude rozmiestňovanie zbraní z vesmíru do vesmíru organizované?

Odporúča: