Источники засорения космоса. Часть II

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!


hi space junk0 1762594c Источники засорения космоса. Часть II

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].

 

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

 

061212 1819 2 Источники засорения космоса. Часть II

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».


Найти на unnatural: Источники засорения космоса Часть
Автор: admin | 12 Июнь 2012 | 277 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