Одна из американских компаний в скором времени выпустит на рынок наверное самый необычный свадебный сувенир — подарочные бутылочки, доверху заполненные воздухом со свадьбы королевских особ. Читать дальше>>

В продолжении темы о сохранении электроэнергии еще одно устройство, но на этот раз более полезное.

DIET WATT служит для мониторинга количества потребляемой энергии. С его помощью Вы всегда будете знать сколько именно потребляет энергии тот или иной прибор в Вашем доме. От особо прожорливых можно будет избавиться или включать в розетку реже, тем самым экономя огромное количество энергии и денег. Читать дальше>>

Если Вы твердо решили, что это лето проведете на Украине, тога без промедления вбейте в поисковую строку Яндекса: “жд билеты Киев” и перейдите на сайт gd.samotur.net, где Вы сможете не только узнать расписания поездов, но и, не вставая из-за своего компьютера, заказать билеты!

---

В наземных испытаниях, проведенных в США в Центре космических полетов Маршалла и Центре инженерного развития Арнольда, в выхлопах твердотопливного двигателя обнаружено небольшое число хлопьев Al₂O₃ размером более 1 см, которые уже требуют к себе более серьезного отношения [Siebold et al., 2003]. Это подтверждается наземными телескопическими наблюдениями и фиксацией частиц КМ по технологии in-situ [Horstman, 2007].

 

НАСА в течение двух лет проводило исследование последствий работы твердотопливных двигателей для космической среды и в 2007 г. выпустило технический отчет [An Assessment., 2007]. Полученные результаты исследования подтверждают, что во время работы двигателей образуется значительное количество окиси алюминия, выбрасываемой из сопла в виде довольно крупных частиц (0,01.5 мм). Они образуются вследствие быстрого расширения и отвердевания расплавленного Al₂O₃. Составляя около 0,65 % исходной топливной массы, эти частицы довольно сильно загрязняют космическую среду. Так что не следует недооценивать и иные, отличные от взрывов и столкновений источники образования КМ [Kessler et al., 1998].

 

Приведенные в отчете НАСА численные оценки используются сегодня во многих моделях засоренности ОКП в качестве исходных данных.

 

Модель столкновения спутников Космос-2251 и Иридиум-33. В результате этой аварии образовалось 600 обломков, пополнивших собой гигантскую орбитальную свалку

Тем не менее, самая опасная (особенно в перспективе) причина образования КМ — разрушение КО вследствие взрыва, столкновения с другими объектами и «возрастная» деградация поверхности под воздействием агрессивной среды: радиация всех видов, перепады температуры, космическая пыль, окисление атомарным кислородом и т. п. Если образование КМ, сопутствующего миссии КА, можно сократить за счет более рационального проектирования конструкции КА, использования устойчивых к воздействию материалов, программирования запуска и вывода на орбиту полета, то взрывы и столкновения остается только констатировать и соответственно корректировать соответствующие модели КМ.

 

Большинство разрушений происходит сейчас случайно, не по воле оператора КА, а из-за нештатных процессов в топливных системах РН и КА, аккумуляторных батареях, бортовых приборах, как правило, после завершения их программного функционирования.

 

Могут быть и разрушения смешанного типа — взрыв, спровоцированный столкновением. Собственно, к этому типу могут относиться и разрушения при испытаниях противоспутникового оружия, если по программе предусмотрен подрыв противоспутника или кинетический удар вызывает взрыв на борту цели.

В отличие от фрагментов взрыва и столкновения КО, а также продуктов работы твердотопливного ракетного двигателя, КМ, образующийся в результате старения и деградации поверхности КО под влиянием космической среды, отделяется от «родительского» объекта с относительно низкими скоростями и малым разбросом векторов скоростей. При этом образование фрагментов старения не носит массового характера. Их орбиты не создают такого эффекта, как при разрушении. Очень немногие из образовавшихся в результате деградации фрагментов могут быть каталогизированы. Подавляющая их масса — очень мелкие частицы. Крупные, если и образуются, имеют большое отношение площади поперечного сечения к массе и довольно быстро прекращают свое орбитальное существование, особенно в области низких орбит. Типичная чешуйка отслоившейся краски имеет массу 10^-6 г.

 

Эти частицы могут вызвать последующую деградацию поверхности «материнского» или другого КО, повредить незащищенные чувствительные компоненты (оптику, иллюминаторы, тросы). К сожалению, создатели КА мало заботятся о сохранении прочности покраски КА и РН, особенно после окончания их функционирования. И с каждым годом краска отслаивается все интенсивнее.

 

Деградацию поверхности КО могут вызывать и постоянные удары очень мелкого КМ, что приводит к снижению качества функционирования КА или его компонент. Модели такого снижения качества трудно создать, так как оно не всегда напрямую связано с размером физического повреждения или размером ударяющейся частицы. В то же время влияние деградации поверхности КА должно анализироваться очень детально при оценке возможного изменения качества функционирования и космического аппарата в целом, и отдельных его систем.

 

Наиболее уязвимые с точки зрения деградации поверхностей от ударов КМ — оптические компоненты. Удары частиц диаметром в десятки и сотни микрометров могут значительно увеличить рассеяние оптикой света [Watts et al., 1994]. Это особенно важно для оптических средств построения изображения. Удары мелких частиц в трубу телескопа или дефлектор приводят к образованию больших пучков мельчайших частиц, которые могут расстроить или ослепить оптические датчики.

 

Многочисленные мелкие удары в устройство термоконтроля приводят к изменению общей площади поверхности, потенциально определяющей температурный режим космического аппарата. На LDEF ударные кратерные повреждения удалили всего лишь ~0,26 % наружной (термозащитной) краски. Но фронтальные сколы увеличили общее количество удаленного материала до 5 % от окрашенной площади [Coombs et al., 1992]. Перфорации в термозащитных покрытиях могут также нарушить систему терморегулирования, обнажая защищаемые компоненты [Allbrooks, Atkinson, 1992; Meshishnek et al., 1992].

Удары мелких частиц способны повредить солнечные батареи КА. В этой части диапазон уязвимости довольно широк: от локальных повреждений стеклянных покрытий и самих солнечных элементов до нарушения последовательной связи отдельных ячеек и наружной кабельной системы, включая и силовые кабели. Они могут вызывать короткие замыкания или разрывы соединений. Даже мелкие частицы порождают плазму, которая в свою очередь наносит повреждения солнечным элементам [Krueger, 1993].

---

Расшифровку всех приведенных в статье условных сокращений смотреть здесь: «Исследование ближнего космоса: условные сокращения».

Ну вот, наконец-то лето и отвоевало свои права у дождливой весны и настали по-настоящему жаркие деньки, а это значит, что на охоту вышли сотни тысяч кровожадных тварей, имя которым комары. Единственным спасением от этих надоедливых насекомых являются Москитные сетки на пластиковые окна и двери, приобрести которые Вы сможете по самой выгодной для Вас цене, если прямо сейчас посетите сайт www.service-msk.ru.

---

В 1958 году американский аппарат Vanguard 1 стал 4 искусственным спутником Земли и первым, работающий на солнечной энергии. Помимо этого, Vanguard 1 является старейшим КА на орбите нашей планеты, т.к. после завершения своей миссии он так и не был утилизирован.

 

Вот уже более 54 лет Vanguard 1 движется по земной орбите и, по неподтвержденным данным, до сих пор функционирует.

 

Наземные РЛС и телескопы вынуждены «разглядывать» КМ через вовсе не идеально прозрачную и неоднородную атмосферу, причем на больших расстояниях. Естественно возникает предложение обратиться к бортовому базированию СН. Но у этого способа наблюдения, несмотря на ряд преимуществ (возможность наблюдения КМ с близкого расстояния, отсутствие «атмосферного фильтра»), есть и существенные недостатки. Это — большая стоимость реализации и обслуживания, высокие относительные скорости близко наблюдаемого КМ и сенсора, трудности с калибровкой орбитальных сенсоров. С дороговизной обычно справляются известным приемом «подселения» функций наблюдения КМ или даже специальных СН на КА, запускаемые с другими целями. Такой прием широко распространен в мире.

 

По этому пути можно пойти еще дальше. Как архив, так и результаты текущих астрономических и астрофизических наблюдений, проводимых специализированными бортовыми инструментами и ничего общего не имеющих с исследованием техногенного засорения космоса, наверняка содержат попутные наблюдения и самого КМ. В таких случаях данные этих наблюдений обходятся совершенно бесплатно. Стоит только заглянуть в «чужие» записи и «выудить» нужную информацию. Но, почему-то этим мало кто пользуется.

 

В предыдущих разделах показано, что наземные активные (излучающие) СН вполне способны наблюдать мелкий (много меньше 1 см) КМ. Самая мощная РЛС сантиметрового диапазона (длина волны 3 см) «Голдстоун» может обнаруживать КО диаметром 2 мм. Наиболее эффективно, с точки зрения мониторинга техногенной засоренности ОКП мелкой фракцией КМ, они могут использоваться для контроля самых нижних орбит низкоорбитальной области.

 

Сенсоры космического базирования выгоднее использовать для поиска и наблюдения КО на верхних орбитах низкоорбитального диапазона. Еще более полезными эти средства могут оказаться, будучи применены для зондирования высокоэллиптических орбит и ГСО. На последней редкий наземный инструмент может обнаруживать КМ размером менее 50 см. кроме того, на ГСО объекты движутся значительно медленнее, чем на низких орбитах, так что естественным образом на ГСО исчезает недостаток наблюдательных средств космического базирования — резкое снижение их эффективности из-за больших относительных скоростей СН и цели.

 

Что касается мониторинга частиц размером меньше нескольких миллиметров, то их практически не могут обнаружить ни наземные СН, ни (дистанционно) СН космического базирования. Здесь сравнительно эффективно работает только технология in-situ, т. е. бортовые контактные датчики. Подобные способы регистрации мелкого КМ используются уже давно. Они позволяют определять химический состав частиц (что важно для различения техногенных и метеорных частиц), их размеры, динамические характеристики и плотность на разных орбитах. Регистрация может осуществляться как пассивно, так и активно.

 

Для регистрации ударов частиц мусора можно не прикладывать никаких специальных усилий. Достаточно естественного экспонирования поверхности КО (обычно крупного) в открытом космосе. Остается только либо вернуть на Землю КО или отдельные его фрагменты и экспонированные в космосе материалы через несколько лет, в крайнем случае, месяцев полета (как это произошло с отработавшими КА LDEF, Solar Wind, PALAPA, EURECA), либо с помощью космонавтов проинспектировать поверхность действующего КА непосредственно в космосе. Между прочим, в НАСА составлена и постоянно обновляется база данных о всех столкновениях шаттлов с мелким КМ [Hyde et al., 2011].

 

Международная космическая станция

 

Пассивная технология бортовых измерений КМ in-situ не требует разработки и использования специальных дорогих датчиков удара. В качестве регистратора удара используется «штатная» поверхность действующего КА или любого пассивного КО. Затратной будет лишь их доставка на Землю, да и то, если она осуществляется специально только ради исследования результатов воздействия КМ. Часто такой возврат бывает предусмотрен функциональными причинами (возврат капсулы «Аполло», неизбежные возвращения шаттлов и других КА). Ради инспектирования поверхности кА в космосе не было ни одной целевой командировки космонавтов. Такие операции всегда проводились попутно, как при ремонте телескопа «Хаббл», так и в регламентных выходах в открытый космос членов экипажа МКС.

 

Рис. 1. КАА LDEF, HST (Hubble Space Telescope), EURECA

 

Сравнительная доступность пассивной регистрации ударов КМ о поверхность КО и обработки их следов позволила собрать большой объем данных о результатах воздействия мелкого КМ на поверхность КО. Был проведен тщательный анализ экспонированных в космосе материалов, возвращенных с космических станций «Салют», «Мир», КА Solar Max Mission, LDEF, EURECA, PALAPA, Westar, иллюминаторов капсулы Apollo, шаттлов, в эксперименте со Skylab, а также материалов, доставленных на Землю после ремонта космического телескопа «Хаббл» (рис. 1).

 

И все же, несмотря на гигантский объем полученной информации о воздействии КМ на поверхность КО, она имеет ограниченную ценность для описания общей популяции мелкого КМ. Во-первых, пассивные измерения рисуют только интегральную картину взаимодействия мелкого КМ с поверхностями КО и не дают возможности определить наличие и местоположение скоплений КМ; оценить его распределение в пространстве, динамику мелкой популяции под влиянием солнечной активности и других возмущающих факторов; изменение характеристик популяции во времени. В основном все данные получены с высот до 600 км, что тоже ограничивает выводы их исследований. Поскольку большинство из возвращенных поверхностей не было специально предназначено для пробирования популяции КМ, оказалось сложным определить, где следы от ударов техногенных частиц, а где от метеоритов. Не так просто выработать и систему градации повреждений, провести их калибровку. В итоге оценки размеров и других параметров частиц различались у разных исследователей в 3, а иногда в 15 раз [McDonnell, Sullivan, 1992]. Поэтому значительные усилия были предприняты в направлении усовершенствования и унификации соответствующих методик [Watts et al., 1993].

---

Расшифровку всех приведенных в статье условных сокращений смотреть здесь: «Исследование ближнего космоса: условные сокращения».

На сайте www.posuda-premium.ru Вы найдете самые разнообразные подсвечники, которые станут украшением любого праздничного стола.

---

Рис. 1. Передающие антенны РЛС GRAVES

 

В 1989 г. Франция предложила создать международную наземную СККП [Space., 2010; Federation of American Scientists, Joint Data Exchange Center (JDEC), 2010], однако до сих пор заметного продвижения в этом направлении нет. Многие страны работают над планами создания собственных СККП. ВВС Франции 22 декабря 2005 г. ввели в эксплуатацию РЛС GRAVES, которая должна стать основой будущей Европейской СККП [A GRAVES Sourcebook, 2006; Selding, 2007] (рис. 1, 2).

 

Рис. 2. Приемная антенна РЛС GRAVES (вид с воздуха)

 

В Германии в 2009 г. в Уедеме открылся Германский центр оценки космической обстановки с главной задачей координировать усилия по защите немецких ИСЗ от орбитальных столкновений [Selding, 2010]. В 2009 г. центр (с использованием данных американской СККП) зафиксировал для пяти своих спутников 800 сближений с элементами КМ, 32 из которых оказались на расстоянии менее 1 км. В одном случае потребовался маневр уклонения от столкновения.

 

СККП разрабатывает и Великобритания [Successful…, 2006].

 

ЕКА весной 2005 г. объявило о завершении работ по созданию первой очереди СККП, информационной основой которой стала РЛС французских ВВС GRAVES, и о планах ввода ее в эксплуатацию [Michal et al., 2005]. Предполагалось, что к 2010 г. Европейская СККП будет контролировать 87 % каталога ко США, а к 2015 г. — 95 % [Donath et al., 2005]. однако до сих пор система не заработала.

 

Тем не менее, ЕКА определило ККП как один из трех своих главных приоритетов [Donath et al., 2008, 2009; Space…, 2010]. Правда, этот европейский орган сейчас уже имеет другое название — Европейская система оценки космической обстановки (ЕСОКО) — European Space Situational Awareness System (ESSAS) и построена система по несколько иному принципу. Собственно СККП — это подсистема ЕСОКО. (Для сравнения, в российской и американской системах оценка космической обстановки считается одной из их функций.) Главная цель ЕСОКО, кроме централизованного управления средствами наблюдения, — получение и обновление сведений:

• о сопровождаемых КО;

• космической среде (мало- и среднеразмерных несопровождаемых КО, излучениях и т. п.);

• космических угрозах (возможных и реальных столкновениях, взрывах, входах в плотную атмосферу крупных КО; помехах работе действующих КА; электризации, старении и деградации поверхности ко; механических воздействиях со стороны КМ и т. д.).

 

Германский радар Tira является самым совершенным средством для наблюдения за КО, движущихся по низкой орбите.

 

СН, с которыми начнет работать ЕСОКО, — это существующие европейские средства:

• бистатический обзорный радар Graves (Франция) с рабочей частотой в VHF-диапазоне — для обнаружения КО на низких орбитах;

• L-диапазонный радар Tira (Германия) — для слежения за КО на низких орбитах;

• оптические системы Starbrook (Кипр), ZimSmart (Берн), Tarot (Франция и Чили) — для обзоров ГСО;

• оптические системы EsaSDT (Тенерифе), Starbrook (Кипр), ZimSmart (Берн), Tarot (Франция и Чили) — для слежения за КО на ГСО;

• существующие источники информации и бортовые инструменты КА Proba-2 и Swarm — для измерения параметров термосферы и ионосферы;

• бортовые датчики на КА Metop, Jason-2, SAC-D, Galileo lOVs и ультрафиолетовые солнечные датчики на КА Proba-2 — для мониторинга излучений;

• наземные, работающие в парковых режимах, и бортовые детекторы — для мониторинга несопровождаемых малоразмерных КО.

 

Все эти сотрудничающие и привлекаемые на начальном этапе СН впоследствии будут дополнены специализированными средствами в следующем предполагаемом составе:

• бистатическая РЛС UHF-диапазона (рабочая частота 435 МГц) с полем обзора 180° по азимуту и 20° по углу места (от 20 до 40°), способная на дальности 1000 км наблюдать сферу диаметром 10 см, возможное место дислокации — Испания, задача — обзор области низких орбит [Muller, 2009];

• РЛС S-диапазона (рабочая частота 3,2±2,0 ГГц) с возможностью наблюдения 10-сантиметровой сферы на дальности 1500 км, поле зрения 0,6°, зона ответственности — от горизонта до горизонта, возможное место размещения — куру, задача — слежение за НОКО по целеуказаниям;

• две оптические системы с апертурой 0,4 м, полем зрения 6×6° с размещением в Тенерифе и на Маркизовых островах, задача — обзоры области полусинхронных орбит;

• четыре оптические системы с апертурой 0,5 м по одной в Тенерифе, на кипре, в Перте и на Маркизовых островах, задача — слежение за КО в области полусинхронных орбит и ГСо по целеуказаниям;

• космический телескоп на солнечно-синхронной платформе с апертурой 0,3 м, полем зрения 10×10°, задача — обзоры ГСО и наблюдение по целеуказаниям;

• бортовые детекторы на солнечно-синхронной платформе для регистрации и измерения излучений и мониторинга несопровождаемого КМ;

• измерительные кампании в парковых режимах наземных специализированных СН с целью мониторинга некаталогизированного КМ;

• геостационарный релейный ИСЗ для мониторинга космической погоды.

 

Уже в настоящее время, еще до официального ввода в строй ЕСОКО ЕКА обладает большими возможностями по наблюдению КМ.

 

С вступлением в IADC в 1995 г. Китай стал проявлять настойчивый интерес к созданию собственной СККП. В 2005 г. китайская академия наук основала исследовательский центр для мониторинга космического пространства. Для поддержки китайских космических программ была создана Система слежения, телеметрии и управления, которую можно считать прообразом СККП. она включает шесть наземных РЛС на территории Китая, по одной в Намибии и Пакистане, и четыре корабля слежения за ИСЗ [Chinese Space…, 2005].

В конце 2007 г. официальные лица Китая объявили о начале работы над большим проектом ККП. В систему его средств будут включены две линии обсерваторий: одна вдоль меридиана 120° в. д., другая вдоль 30-й параллели. Готовность — в 2010 г. [China…, 2006; Xiaodan, 2008; Zhour, Liu, 2006]. В 2010 г. Китай уже располагал 20 станциями наблюдения за спутниками, работа которых координировалась из Ксьянского центра контроля космоса [China., 2008].

 

В соответствии с очередной программой модернизации будут обновлены алгоритмы определения орбит и повышены возможности слежения за ИСЗ, представляющими потенциальные цели для применения противоспутникового оружия [China…, 2006; Space…, 2010].

 

Наземная обсерватория системы «Сапфир»

 

Канада разрабатывает оптическую систему «Сапфир» космического базирования для наблюдения за КО на высоких орбитах (от 6000 до 40 000 км). Предполагается, что данные ее наблюдений будут поступать в каталог СККП США. Канадское космическое агентство планирует в 2011 г. запуск низкоорбитального ИСЗ с функциями контроля космического пространства, бортовая аппаратура которого будет способна обследовать высоты от 15 000 до 40 000 км [Harvey et al., 2007; Maskell, Oram, 2008; Wattie, 2006].

Это Башни Воттс (Watts Towers), так же известные как Башни Саймона Родиа, которые в течении 33 лет (1921-1954 гг) с маниакальным упорством возводил безумно скучающий и одинокий человек по имени Саймон Родиа (Simon Rodia).

Материалом для постройки этих необычных сооружений послужили различные материалы: металлолом, пластмасса, морские раковины, разбитый фарфор, пустые стеклянные бутылки и прочий мусор. Читать дальше>>

Загадочные борозды и валы высотой около 10 метров и протяженностью в несколько километров впервые были обнаружены на поверхности Луны еще во время экспедиции «Аполлон-8», когда американцы только облетели вокруг нашего естественного спутника. Существование этих аномалий они подтвердили и высадившись.
Читать дальше>>