Пути уменьшения негативных последствий засоренности земной орбиты и снижения самой засоренности. Часть II

Сайт www.webbazar.ru станет вашим верным другом и незаменимым помощником в поиске товаров в интернете. По сути webbazar — это гигантский Интернет магазин с большой буквы, представляющий сотни более мелких! Благодаря этому Вы сможете найти все, начиная от бумажных полотенец и заканчивая сложной вычислительной техникой, в одном месте, не отходя от своего компьютера!


062712 1859 10 Пути уменьшения негативных последствий засоренности земной орбиты и снижения самой засоренности. Часть II

Самый неудоборешаемый вопрос — это поиск путей реального снижения засоренности ОКП. Есть только один физически осуществимый способ — прекратить всю космическую деятельность на несколько миллионов лет. За это время ОКП, хотя и очень медленно, само очистится без нашей помощи. Но человечество генетически неспособно столько ждать, хотя, на наш взгляд, оно и заслужило такое наказание.

 

Возможные (как реальные, так и пока фантастические) методы снижения и прекращения роста будущей популяции КМ можно разделить на две категории:

• методы, снижающие краткосрочную опасность засорения ОКП;

• методы, позволяющие уменьшить эту опасность в дальней перспективе.

 

Методы первой категории не направлены на снижение общей массы КМ в ОКП, т. е. не уменьшают общую кинетическую энергию на околоземных орбитах — источник долгосрочной опасности столкновений в ОКП [Kessler, Loftus, 1995]. Эти методы не решают проблему коренным образом, т. е. уменьшения общей массы КО на орбитах, хотя и позволяют замедлить рост опасности КМ. Гораздо важнее уменьшить рост количества столкновений, прежде всего, в низкоорбитальной области. Этой цели служат снятие с орбит крупных КО и перевод на орбиты захоронения крупных НОКО и КО на эллиптических орбитах, пересекающих низкоорбитальную область. Это задача методов второй категории.

 

Рассмотрим конкретные методы обеих категорий.

 

Сокращение высвобождения КМ, сопутствующего запуску и функционированию КА. Этот тип КМ составляет порядка 10% от количества каталогизированных КО. Существует также значительная популяция некаталогизированного КМ этого типа. Причем большинство его находится в наиболее «населенных» орбитальных районах. Прекращение выброса в космос такого мусора реализуется довольно легко и без негативного влияния на оперативные свойства КА, хотя достигнутый эффект будет небольшим. Но на низких орбитах находятся ценные действующие КА, поэтому это будет полезно.

 

Сокращение продуктов выхлопа твердотопливных двигателей. Тем самым достигается лишь небольшое облегчение для космической деятельности, поскольку эти мельчайшие частицы имеют очень короткое время существования (менее 5 % их остаются на орбитах более года [Orbital___, 1995]). Здесь нужно либо отказываться от использования твердотопливных двигателей, либо менять тип топлива.

 

062712 1859 11 Пути уменьшения негативных последствий засоренности земной орбиты и снижения самой засоренности. Часть II

Пассивация КА и РН. Цель — сохранение целостности КА и РН и, как следствие, сокращение осколкообразования от взрывов. Так как при взрыве образуется значительное количество крупных и среднеразмерных фрагментов с потенциально длительным временем орбитального существования, то сокращение количества взрывов даст существенный эффект в смысле сдерживания роста популяции КМ. Единой рекомендации по предотвращению случайных взрывов нет. Но существует системный подход, называемый пассивацией, который предполагает:

• определение всех потенциальных источников запасенной энергии, остающейся к концу функционирования КА;

• для каждого такого источника разрабатывается безопасный метод рассеивания запасенной энергии;

• активация этих методов в конце функционального существования КА.

 

Для устранения условий взрыва РН топливо либо выжигается, либо просто стравливается после отделения ступени от КА продувкой баков или испарением.

 

Хотя конструкторы и избегают применять краску и другие материалы покрытий, быстро деградирующие в полете КА, они не требуют, чтобы покрытие оставалось прочным как в ходе, так и после окончания миссии.

 

Недорогой мерой борьбы с образованием км стало бы разделение процессов поверхностной деградации в открытом космосе и превентивных методов противодействия им и их последствиям.

 

Уменьшение осколкообразования вследствие столкновений. В принципе, прямой путь к достижению этой цели — сокращение количества столкновений с помощью маневров уклонения от них или удаление КО, грозящих столкновениями, из переполненных орбитальных областей.

 

Выше уже говорилось, что любые меры ограничения количества КО без сокращения общей массы КМ (и, следовательно, кинетической энергии в ОКП) недостаточны для уменьшения долгосрочной угрозы столкновений. Если даже удастся создать самые совершенные системы предупреждения о грозящем столкновении, их нельзя использовать для предотвращения столкновений неуправляемых КО, поскольку они не способны маневрировать. Что касается удаления КО с густонаселенных орбит, то это достигается принудительным вводом КА в атмосферу замедляющими полет приемами или сокращением орбитального существования (ускорение естественного схода с орбиты), переводом КА на орбиту захоронения в конце активного полета, активным удалением км с орбит.

 

Принудительный ввод в атмосферу КА и РН и сокращение длительности существования КО. Относятся к радикальным методам второй категории. Они предполагают включение двигателя (если, конечно, на борту осталось топливо), использование естественных возмущающих сил и приемы усиления торможения в атмосфере. Для этого можно использовать специальные небольшие реактивные двигатели или выжигание остатков топлива в основных двигателях.

 

Чтобы иметь возможность выполнять такого типа маневры, традиционные проекты КА и РН будут нуждаться в соответствующих модификациях. Многие КА и РН не имеют собственных систем ориентации и коррекции орбит. Могут также понадобиться более мощные системы энергоснабжения, сложные командные системы для длительного сохранения работоспособности и возможности выполнения маневров торможения. И, конечно же, потребуется большее количество топлива. В руководящих документах НАСАНациональное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства (англ. National Aeronautics and Space Administration) — агентство, принадлежащее федеральному правительству США, подчиняющееся непосредственно вице-президенту США и финансируемое на 100 % из государственного бюджета, ответственное за гражданскую космическую программу страны. Все изображения и видеоматериалы, получаемые НАСА и подразделениями, в том числе с помощью многочисленных телескопов и интерферометров, публикуются как общественное достояние и могут свободно копироваться. по снижению опасности со стороны км предлагается ограничивать время существования КО, пересекающих низкоорбитальную область, 25-ю годами. Но на всякие константы такого рода нужно иметь глубокое и убедительное обоснование.

 

Атмосферное торможение имеет сильнейшее влияние на продолжительность существования НОКО, его имеет смысл использовать с целью ускорения погружения КО в плотные слои атмосферы. Время существования КО на эллиптической орбите можно изменять даже более резко, чем на круговой в зависимости от начальной высоты перигея. РН, запущенная на ГTO с низким перигеем, гораздо быстрее сходит с орбиты, чем запущенная на орбиту с высоким перигеем. Это подсказывает эффективный и дешевый способ сокращения времени существования КО на высокоэллиптической орбите.


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


Найти на unnatural: Пути уменьшения негативных последствий засоренности земной орбиты снижения самой засоренности Часть
Автор: admin | 29 Июнь 2012 | 189 просмотров

Новые статьи:

Оставить комментарий:

Все размещенные на сайте материалы без указания первоисточника являются авторскими. Любая перепечатка информации с данного сайта должна сопровождаться ссылкой, ведущей на www.unnatural.ru.
Rambler's Top100