Сегодня, увидев хорошо одетую девушку, Вы подошли к ней и обратитесь с просьбой рассказать, где она покупает одежду. В ответ модница указала в неопределенном направлении и, гордо подняв свой носик, заявила: “ где-то тут!”. А потом, улыбнувшись, рассказала, что Вы можете обновить свой скучный, пестрящий серыми красками гардероб, если посетите сайт www.youmannequin.com
В настоящее время КМ разных типов распределен в ОКП крайне неравномерно. Даже в сравнительно населенных полусинхронном поясе и на ГСО средняя плотность только каталогизированных КО в 100 раз ниже, чем в низкоорбитальной области. В других высокоорбитальных областях плотность в 1000 раз ниже. Судя по данным радара «Хэйстэк» о корреляции распределений среднеразмерного и крупного КМ, можно предполагать, что средняя пространственная плотность среднеразмерного КМ, если не в такой же пропорции, то значительно ниже на высоких орбитах, чем на низких. Для геостационарной области плотность КО быстро падает с удалением от ГСО. Плотность потока КО уменьшается почти в 10 раз при удалении от ГСО на 50 км и примерно в 100 раз при удалении на 500 км.
Вследствие относительной скудности собранных измерительных данных, значительной и часто непредсказуемой динамики образования и распространения различных потоков КМ, любые оценки общей популяции КО (в том числе и касающиеся распределения КМ) не отличаются высокой достоверностью. С достаточной определенностью можно говорить только о распределении крупного КМ, так как он в значительной степени каталогизирован и по нему накоплено много фактических данных (как в части координатной, так и некоординатной информации). Ниже приводятся гистограммы распределений КО по их параметрам (рис. 1-4).
Рис. 1. Распределение КО по наклонениям. Общее количество КО 19 377 (2010)
Рис. 2. Распределение КО по эксцентриситету. Общее количество КО 19 377 (2010)
Рис. 3. Распределение КО по высоте апогея (в диапазоне высот 100…3000 км). Общее количество КО 19 377 (2010)
Рис. 4. Распределение КО по высоте апогея в диапазоне высот 3000…40 000 км. Общее количество КО 19 377 (2010)
Интересно сравнить, как изменяется распределение со временем. Довольно полное и подробное сравнение распределений каталогизированных КО по различным параметрам за сравнительно протяженный период времени, а также сравнительный анализ каталогов КО СККП России и США дается в [Dicky, 2000, 2003]. Здесь мы приведем обновленные сравнительные данные для каталогов ко за 1999 и за 2010 гг. гистограммы на рис. 5-7 наглядно иллюстрируют изменение распределений КО по высотам и наклонениям орбит за 11 лет. Кривые распределений 2010 г. практически абсолютно мажорируют кривые распределений 1999 г. Исключение составляют лишь незначительные участки на рис. 6 (для орбит в диапазоне 3000…40 000 км).
Рис. 5. Сравнение распределений каталогизированных КО в диапазоне высот 100.3000 км по высоте апогея орбиты
Рис. 6. Сравнение распределений каталогизированных КО в диапазоне высот 3000…40 000 км по высоте апогея орбиты
Рис. 7. Сравнение распределений каталогизированных КО по наклонению
Рис. 8. Распределение по высотам пространственной плотности каталогизированных КО (данные Аэрокосмической корпорации США). По оси ординат — количество КО в километре кубическом
Распределение по высотам пространственной плотности каталогизированных КО приведено на рис. 8 [Ailor, 2008].
Рис. 9. Распределения пространственной плотности КМ различных размеров по высотам
На рис. 9 [Rossi, 2005] показано распределение Км по высотам орбит для трех размеров: крупные КО — более 10 см; среднеразмерный Км — от 1 см до 10 см; мелкий — от 1 мм до 1 см. Эти распределения из двух разных источников довольно хорошо согласуются между собой, особенно в области высот ниже 25 000 км.
Рис. 10. Распределение по высотам пространственной плотности каталогизированных КО (данные корпорации Kaman Sciences)
Есть еще одна кривая (это уже третий источник) для аналогичного распределения [Orbital___, 1995], предоставленная корпорацией Kaman Sciences (рис. 10). Она по своему характеру ближе к кривой Аэрокосмической корпорации США (см. рис. 8).
При анализе распределений КМ различных размеров, представленных на рис. 9, по высотам первое, что бросается в глаза — явная корреляция распределений всех трех категорий КМ. Эту корреляцию можно объяснить, по крайней мере, двумя причинами.
Первая — мелкий КМ образуется, как правило, в результате разрушения крупных КО, поэтому сохраняет в некоторой степени в первое время после разрушения орбитальные параметры «родительских» КО. Вторая — нижнее (базовое) распределение построено на основе катало- 87 гизированных регулярно наблюдаемых КО, т. е. оно наиболее достоверно. Два верхних распределения (для более мелких КО) — на основе моделей, использующих первое как исходное, опорное, сильно повлиявшее на распределение двух других. Кроме того, были учтены выборочные эпизодические наблюдения мелкого КМ с недостаточной представительностью. Таким образом, верхние два распределения получены с помощью аппарата модельной экстраполяции, причем под влиянием целого ряда допущений (иными словами, домыслов), обычно заменяющих недостающую реальную информацию. Эти допущения естественно выбирались с оглядкой на единственную достоверную информацию, представленную базовой, нижней кривой — второй источник корреляции.
Рис. 11. Эволюция орбит фрагментов разрушения I/O «Иридиум-33» и «Космос-2251» через шесть месяцев после столкновения
Однако, несмотря на корреляцию, два верхних распределения имеют значительно более размытые (по сравнению с нижним) экстремумы. Это, скорее всего, объясняется тем, что после разрушений крупных КО (их больше происходит в районе максимумов, т. е. уплотнений популяции КМ) орбиты образовавшихся мелких фрагментов, вследствие большого разброса начальных векторов скоростей имеют также большой разброс параметров, часто сильно отличающихся от параметров «материнской» орбиты. Тороид, охватывающий орбиты фрагментов, со временем будет расширяться (рис. 11). Соответственно, со временем станут еще больше расплываться и области максимумов распределений.
Расшифровку всех приведенных в статье условных сокращений смотреть здесь: «Исследование ближнего космоса: условные сокращения».