Необычный

Главный конструктор ракетно-ядерного щита. Часть II

Сегодня я бы хотел познакомить Вас с магазином путешествий «Делай ноги», благодаря которому Вы сможете посетить любую страну мира и заново открыть для себя планету под названием Земля. Посетив сайт www.happy-feet.ru, Вы сможете зарезервировать туры в ОАЭ по самой выгодной для Вас цене и уже через несколько дней отправиться в самое незабываемое путешествие в вашей жизни!



Первая в мире баллистическая ракета Фау-2, разработанная немцем Вернером фон Брауном и принятая на вооружение Вермахтом в конце Второй мировой войны

 

Для подготовки отечественной промышленности к деятельности в области ракетостроения предусматривалось воспроизведение немецкой Фау-2 на советских заводах и из отечественных материалов.

 

Данное постановление предопределило грядущий расцвет отечественного ракетостроения. Перепрофилировались многие заводы, открывались новые производства, ОКБ и НИИ. В академических и отраслевых вузах появились соответствующие кафедры, научные направления и выпускники по новым специальностям. На том же основании был образован и головной институт НИИ-88.

 

9 августа 1946 года Сергей Павлович Королев был назначен главным конструктором баллистических ракет дальнего действия (БРДД) — основного средства доставки ядерного оружия до цели. Руководство страны сумело разглядеть и оценить его особые качества. Ему, бывшему «зеку», в 39 лет доверили решение важнейшей государственной задачи по созданию ядерного щита страны. В НИИ-88 в его непосредственном подчинении находился отдел № 3 — основа будущего ОКБ-1. Заместителем СП. Королева стал Василий Павлович Мишин, бессменно проработавший в этой должности 20 лет. 16 августа была утверждена кандидатура Л.Р. Гонора на пост директора, а 26 августа — и структура института, согласно которой отдел № 3 был преобразован в Специализированное КБ НИИ-88. Теперь этот день отмечается как день рождения Ракетно-космической корпорации «Энергия» им. СП. Королева.

 

Специфика работы отдела повлекла за собой появление новых направлений научной и инженерной деятельности по вопросам аэродинамики, баллистики, нагрузок, применения новых материалов, теплопередачи. Расширялась специализация работ по элементам конструкции ракет и двигательных установок, арматуре, головным частям, измерениям при испытаниях и т. д. Это требовало притока новых специалистов. Сергей Павлович специально отбирал их в высших учебных заведениях и лично принимал в КБ. Большую кадровую работу проводил и В.П. Мишин.

 

Многообразие проблем, широкая кооперация, необходимость комплексного решения вопросов вынуждали главного конструктора выходить далеко за рамки организационного и технического руководства в масштабах подчиненного ему отдела. Этому способствовал учрежденный еще в Германии по инициативе Королева Совет главных конструкторов, позволявший ему без создания новых структур обеспечивать управление работами за пределами административно подчиненных подразделений. В этот Совет входили СП. Королев (председатель), В.П. Глушко, Н.А. Пилюгин, В.П. Бармин, М.С Рязанский и В.И. Кузнецов.

 

В постановлениях Совмина на членов Совета возлагалась персональная ответственность, что обеспечивало их тесное сотрудничество и единство технических позиций при создании новой ракетной техники. Совместные решения главных конструкторов могли быть оспорены только на уровне ЦК КПСС и Совета министров.

 

Это был прогрессивный вариант управления, когда обязанности обеспечивались эквивалентными правами, при этом главные конструкторы были поставлены в условия, где эмоции должны были уступать место трезвому расчету и деловым соображениям. Отношения между ними были порой далеки от идиллических, но взаимная требовательность и способность к компромиссу имели решающее значение для успеха дела.

 

На начальном этапе работ по созданию баллистических ракет Королев получил задание воспроизвести немецкую А-4 (Фау-2) из отечественных материалов и по нашей технологии. Не располагая достаточным объемом трофейных компонентов, Сергей Павлович все же справился с этой проблемой. Однако, не будучи удовлетворенным характеристиками немецких ракет по дальности и точности стрельбы, он стал разрабатывать ракеты собственной конструкции, последовательно наращивая их мощь, и в результате создал целую серию боевых ракетных комплексов различного назначения, в том числе с ядерной боеголовкой.

 


Р-1 — первая отечественная баллистическая ракета дальнего действия — копия немецкой баллистической ракеты А4. Осенью 1948 года на полигоне Капустин Яр состоялся первый ее успешный запуск. А в 1950 году, несмотря на имевшиеся замечания, она была принята на вооружение по настоянию Сталина, чтобы военные могли осваивать эксплуатацию нового вида вооружений.

 


Ракета Р-2, установленная на въезде в г. Королёв

 

Р-2 — ракета с дальностью полета до 600 км. Отработана промежуточная схема БРДД с отделяемой головной частью, типовые элементы конструкции, основные системы, методика подготовки к пуску, взаимодействие организаций, схемы проведения измерений и т.д. В 1951 году принята на вооружение.

Автор: Admin | 2012-07-03 |

Главный конструктор ракетно-ядерного щита. Часть I

Воплотить свою мечту в жизнь и сделать это лето по-настоящему запоминающимся Вам поможет туроператор «Латинатревел», предлагающий туры в Мексику по выгодным для Вас ценам! Отправиться в незабываемое приключение и посетить страну палящего Солнца, гигантских сомбреро и самой гостеприимной нации в мире Вы сможете уже на этой неделе, если прямо сейчас посетите сайт www.latinatravel.ru.



Основную часть развернутого немцами производства баллистических ракет А4 -Фау-2 захватили американцы не без помощи самих немцев в качестве трофеев, в том числе, более ста собранных ракет, техническую документацию, испытательное и технологическое оборудование, и более 500 ведущих специалистов во главе с главным немецким ракетчиком Вернером фон Брауном. Оставшуюся часть постарались уничтожить. То, что сохранилось, было рассредоточено в Берлине, Тюрингии, Пенемюнде, в Чехии и Австрии.

 

В Германии организаторские способности и высокая компетентность Королева проявляются в полной мере.

 

В марте 1946 года Королева вызывают в Москву, где он делает доклад правительству о ходе изучения трофейной техники с предложением объединить усилия отдельных групп. После совещаний с участием различных руководителей военной промышленности принимается решение организовать единый центр по сбору и анализу всех сведений о проектировании и производстве ракет. Создается институт «Нордхаузен», начальником которого стал генерал-майор Л.М. Гайдуков — член Военного совета гвардейских минометных частей и заведующий отдела ЦК партии. Он же назначен председателем межведомственной комиссии, а СП. Королев — его заместителем и главным инженером института.

 

После окончания второй мировой войны угроза ядерного нападения стала для Советского Союза реальностью, хотя сегодня события тех лет трудно оценивать так, как они воспринимались современниками. Взрывы американских атомных бомб над Хиросимой и Нагасаки не были стратегически необходимыми военными операциями против Японии, поскольку исход войны и без того был предрешен. Эта акция устрашения стала не только демонстрацией «мускулов» перед своим союзником, но и заявкой на мировую гегемонию. По периметру границ СССР и социалистических стран как грибы вырастали военные базы США, на них сосредотачивалась стратегическая авиация, способная нести смертоносное атомное оружие.

 

Прогноз дальнейшего развития событий в 1946 году представлялся весьма мрачным и, как вскоре показала жизнь, отнюдь не без оснований. В 50-х годах общее число средних и дальних бомбардировщиков США превышало 1500, за один вылет они способны были доставить к цели (на территорию СССР и его союзников) более 4500 атомных бомб, в десятки, а то и в сотни раз превосходивших по мощности те, что были сброшены на японские города. Рассчитывать на своевременный успешный перехват такого количества самолетов не приходилось. Мы не могли использовать авиацию для надежной доставки ядерного заряда до Америки. Выход оставался один — в кратчайший срок создать не только атомную бомбу, но и средства ее надежной доставки до цели.

 

Весной 1946 года по инициативе Л.М. Гайдукова И.В. Сталину была направлена докладная записка, о важности которой можно судить уже по составу подписавших ее руководителей: Л.П. Берия, Г.М. Маленков, Н.А. Булганин, Б.Л. Ванников, Д.Ф. Устинов, Н.Д. Яковлев. Она послужила основой для принятия главой государства исторического решения по обеспечению обороноспособности страны.

 

13 мая 1946 года выходит постановление Совмина СССР № 1017-419, подписанное И.В. Сталиным, о создании Специального Комитета по Реактивной Технике, определившее задачи всех министерств и ведомств по обеспечению работ по новым реактивным видам вооружений и ставшее образцом комплексного решения сложнейшей оборонной научно-технической проблемы государственного масштаба. Оно явилось стартовой площадкой и днем рождения отечественного ракетостроения.

 

В соответствии с этим документом, все министерства и ведомства должны были выполнять задания по реактивной технике как первоочередные. Председателем только что учрежденного Специального комитета был назначен секретарь ЦК ВКП(б) Г.М. Маленков, его заместителем — министр вооружения Д.Ф. Устинов.

 

Для реализации поставленных задач предписывалось в ряде промышленных министерств создать главные управления, а в Госплане — отдел по реактивной технике. Министерство высшего образования должно было обеспечить в высших учебных заведениях подготовку специалистов по реактивной технике, включая переподготовку не менее 300 студентов старших курсов к концу 1946 года и переподготовку 500 действующих инженеров для разработки реактивного вооружения. Министерства создавали отраслевые НИИ и ОКБ, министерство вооруженных сил — НИИ и Государственный центральный полигон для испытаний реактивной техники.

 

Здесь же регламентировалось продолжение работ в Германии по реставрации технической документации, сохранившейся материальной части, восстановлению и введению в эксплуатацию лабораторий и стендов с оборудованием, изучению конструкции, технологии изготовления и испытаний немецких реактивных установок.

Автор: Admin | 2012-07-03 |

Эпоха расцвета советской космонавтики: Сергей Павлович Королев

Сегодня я бы хотел познакомить всех ценителей дорогих вин с таким незаменимым приспособлением, как каплеуловитель Screwpull, который не даст пропасть ни одной капле благородного напитка. Приобрести каплеуловитель для вина по самой демократичной цене Вы всегда сможете на сайте www.posuda-premium.ru.


Говоря о космосе, нельзя не упомянуть о таком выдающемся советском ученом, как Сергей Павлович Королев, без которого, как утверждают многие эксперты, в СССР не было бы не только секса, но и космонавтики.

 

Сергей Павлович Королев начал свою творческую деятельность в 1924 году, и уже в 17 лет проявил себя как талантливый авиационный конструктор. Он самостоятельно спроектировал и построил планеры «Коктебель» и «Красная звезда» (СК-3)*, а планер СК-9, отличавшийся особой прочностью, был в дальнейшем использован для постройки ракетоплана РП-318. Полеты на планерах проходили в Коктебеле на легендарной горе Узунсырт, где начинали свой творческий путь многие наши знаменитые авиационные конструкторы.

 


На этой редкой фотографии, сделанной в 1929 году, запечатлен С.П. Королев, сидящий в кабине спроектированного им планера Коктебель

 

Разработки Королева выделялись среди других, выполненных будущими авиационными корифеями. Дипломный проект выпускника МВТУ им. Н.Э. Баумана — легкомоторный двухместный самолет СК-4 (консультант А.Н. Туполев) — в № 2 «Вестника воздушного флота» за 1931 год был представлен как «новый советский легкий самолет дальнего действия конструкции т. С. Королева». И все же в историю этот человек вошел не как выдающийся авиаконструктор, каким он, безусловно, мог стать (рис. 2.1.1), а как создатель лучших в мире космических кораблей.

 

—————————————————————————————————————-

*Именно на этом планере летчик В.А. Степанчонок впервые в мире выполнил петлю Нестерова.

—————————————————————————————————————-

 

Мечты о межпланетном полете овладели молодым Сергеем Королевым в конце 30-х годов. В Московской планерной школе, которую Королев окончил с отличием в 1927 году, он встречает старого знакомого по полетам на планерах в Коктебеле М.К. Тихонравова и Ю.А. Победоносцева — будущих известных исследователей ракетной техники. Захватывающие дружеские беседы о заатмосферных полетах, знакомство в 1929 году с трудами К.Э. Циолковского и, наконец, личная встреча приводят к крутому повороту в творческой биографии будущего Главного конструктора. Он оценил возможности, отрывавшиеся перед летательными аппаратами с применением ракетных двигателей.

 

Вскоре состоялась и встреча с Ф.А. Цандером, человеком, увлеченным мечтой ополете на Марс, и осенью 1931 года они, совместно с М.К. Тихонравовым и Ю.А. Победоносцевым, создают Московскую группу изучения реактивного движения — МосГИРД. В 1932 году 25-летний Королев сменяет Цандера на посту руководителя МосГИРДа и, проявив завидную для его возраста целеустремленность, приступает к практическому воплощению в жизнь идей К.Э. Циолковского о межпланетных полетах. Путь к ним лежал через строительство летательных аппаратов с мощными реактивными двигателями, способными вывести человека за пределы атмосферы. И начинается этот путь с робких, но вполне реальных шагов. Первые основные усилия Королева в ракетной технике направлены на объединение планера с ракетой: его ракетный планер РП-1 создается на базе планера Б.И. Черановского (БИЧ-11) и жидкостного ракетного двигателя ОР-2 конструкции Ф.А. Цандера. Затем под руководством Королева коллектив ГИРДа сконструировал и построил к 1933 году ракеты ГИРД-09, ГИРД-Х, ГИРД-07, ГИРД-05. Параллельно Королев занимается авиацией — на конкурсе, объявленном Центральным советом Осовиахима, его проект многоцелевого самолета «Высокий путь» отмечен премией.

 


Первая ракета на  гибридном топливе ГИРД-09

 

Вскоре успех приходит и на ракетном поприще. Так, 17 августа 1933 года на Подмосковном полигоне Нахабино состоялся полет первой советской жидкостной ракеты ГИРД-09 конструкции М.К. Тихонравова с двигателем на гибридном топливе, которая поднялась на высоту 400 м, а несколько позже ее серийный вариант и на 1500 м.

 

Этот день считается днем рождения советского ракетостроения как принципиально нового вида техники. Успешный запуск первой отечественной жидкостной ракеты ускорил принятие решения о централизации сил в этой области. Секретная записка с обоснованием необходимости организации исследовательского института по ракетной технике с привлечением специалистов ленинградской Газодинамической лаборатории и московской Группы изучения реактивного движения была направлена из аппарата М.Н. Тухачевского в ЦК ВКП(б). После совещания у И.В. Сталина принимается решение об учреждении в Москве Реактивного научно-исследовательского института. 21 сентября 1933 года — день создания РНИИ. Сергей Павлович в свои 26 лет становится заместителем начальника института и руководителем отдела ракетных летательных аппаратов.

 


Фау-2 — первая баллистическая ракета, разработанная немецким ученым Вернером фон Брауном

 

В этот период за рубежом также проводятся исследования в области жидкостных реактивных двигателей, и разворачивается пропаганда идеи ракетно-космических полетов. Впрочем, единственными ракетостроителями в Европе, располагавшими к тому времени практическим опытом создания ЖРД значительной тяги, была немецкая группа «Берлинский ракетодром», действовавшая при поддержке частного капитала. Ее деятельность широко освещалась прессой и была известна Циолковскому, Королеву и Тихонравову. Осенью 1933 года руководитель группы Р. Небель был вызван в гестапо, где ему было запрещено упоминать о прежних контактах с управлением вооружений сухопутных сил, а публикации в немецкой печати о работах по ракетной технике оказались под строгим контролем министерства пропаганды. Вскоре и сама группа была распущена, а ее ведущие сотрудники В. фон Браун, К. Ридель, Г. Хютер и др. использовали приобретенный опыт при создании ракеты А-4 (Фау-2) — первой в мире баллистической ракеты дальнего действия на жидком топливе.

 

Королев, будучи первопроходцем в самолетостроении и в ракетостроении, уже в 1934-1938 годах разрабатывает в РНИИ крылатые ракеты, стремясь объединить возможности самолета и ракеты. Так возникает целая серия управляемых крылатых ракет: жидкостная управляемая ракета с гироскопическим автопилотом класса «земля — земля» — 212, твердотопливная ракета класса «земля — воздух» — 217 и жидкостная ракета с радиокомандной системой наведения класса «воздух — воздух» и «воздух — земля» — 301 и др.

 


Первым пилотируемым планером с ракетным двигателем стал разработанный Королевым летательный аппарат, получивший название РП-318-1

 

Но все же главной целью молодого конструктора остаются пилотируемые летательные аппараты с ракетным двигателем для полетов человека в верхние слои атмосферы — ракетопланы. Он проектирует ракетопланы РП-218 на базе планера СК-9 стремя ЖРД ОРМ-65 конструкции В.П. Глушко и РП-318-1 с ЖРД РД-1-150 конструкции Л.С. Душкина. В качестве первого шага он создает экспериментальный ракетоплан и испытывает его на земле и в полете. РП-318-1, на котором в 1940 году совершил полет летчик Федоров, стал первым в стране пилотируемым летательным аппаратом с ракетным двигателем.

 

Однако уже на этом этапе своей работы Королев не только столкнулся с непониманием, завистью, но и был надолго отстранен от любимого дела. Обстановка в РНИИ осложнялась и закончилась арестом его руководителей. Не миновала эта участь и Сергея Павловича — в 1938 году он был арестован по доносу, необоснованно осужден на 8 лет и сослан. В самом расцвете своих творческих сил, с 31 по 37 год своей жизни он работал на золотых приисках на Колыме, в «шарашках» при НКВД в Омске и Казани, занимался установкой ЖРД на самолетах. Тем не менее, не изменив избранной цели, своей волей и настойчивостью Королев определил собственную судьбу. После досрочного освобождения в 1944 году он предлагает проект реактивного перехватчика на базе самолета Ла-5, а осенью 1945 года с группой специалистов командирован в Германию для изучения трофейной ракетной техники, где проявляет себя зрелым и способным организатором.

Автор: Admin | 2012-07-03 |

Оценка и перспективы борьбы с космическим мусором. Часть III

Только на сайте www.desktopwallpapers.org.ua Вы сможете скачать обои, которые станут ярким украшением рабочего стола вашего компьютера. Для вашего удобства все представленные на сайте обои разбиты по категориям, благодаря чему Вы с легкостью сможете найти именно то, что Вам нужно.



Раньше конструкторы КА не рассматривали КМ как обязательный фактор проектирования. Сегодня новые подходы к проблеме КМ дают возможность адекватно оценить риски для КА и подобающе защитить их по крайней мере от среднеразмерного КМ, но не от столкновения с крупным КО.

 

Каскадный эффект приведет к тому, что в ближайшие десятилетия столкновения уже существующих техногенных КО начнут доминировать как источники образования нового КМ. Это ускорит появление новых катастрофических столкновений, и ситуация выйдет из-под контроля даже без вмешательства человека [Johnson, Klinkrad, 2009; Orbital___, 2009].

 


Космический мусор диаметром 30 см движется по земной орбите со скоростью 10 км/с и способен с легкостью пробить не только солнечные батареи спутника, но и его бронированную обшивку

 

В настоящее время космический мусор — неотъемлемая составляющая околоземной космической среды и должен учитываться при изучении космического пространства, проектировании космических аппаратов, планировании операций в космосе. Постоянно расширяющийся арсенал аналитических и экспериментальных инструментов количественной оценки угрозы со стороны космического мусора для космических аппаратов и человечества вообще, а также методов защиты от нее позволяет принимать грамотные решения.

 

Чтобы адекватно оценивать опасность со стороны техногенного космического мусора для космических аппаратов, надежно ее прогнозировать и своевременно принимать решения для уменьшения этой угрозы, необходимо глубокое понимание причинно-следственной связи между процессами, происходящими в околоземном космическом пространстве, и космической деятельностью человека в ближней и дальней перспективе, причем с хорошим знанием всех параметров этих процессов: состава, количества, размеров, массы, скорости, распределения космических объектов по высоте, наклонению, эксцентриситету; источников образования и динамики потоков космического мусора.

 

Однако пока не хватает не только такого рода данных (прежде всего о диапазонах размеров, разнообразии форм, масс и материалов, распределении космического мусора в ряде орбитальных районов), но и измерительной информации. Зачастую просто фиксируются некоторые факты без анализа наблюдаемого. До сих пор не подведена единая научная платформа под все накопленные в этой области знания, которая должна грамотно отражать влияние космической деятельности человека на состояние космической среды. Углубление наших знаний в этой области, их использование для принятия мер по снижению угрозы космического мусора может быть эффективным средством в этом направлении, возможно, единственным на текущем этапе.

 

Без использования этих знаний защита КА может оказаться избыточной либо недостаточной, превентивные меры по предупреждению угрозы со стороны КМ в будущем неэффективными и даже ошибочными, а стоимость необоснованно выбранных мер слишком высокой.

 

При написании этой работы авторы не ставили себе задачу достичь предельной полноты охвата темы техногенного засорения ОКП. Это было бы безнадежным занятием в виду чрезвычайной обширности темы и динамики ее информационного покрытия в настоящее время. Сама по себе проблема стала настолько актуальной, что ее исследованием занимается огромная армия ученых практически во всех странах мира. Если бы кто-то задумал составить энциклопедию техногенного засорения ОКП, ее пришлось бы обновлять чуть ли не каждый день.

 

Хотя авторы стремились к научной строгости изложения, они старались сделать данную статью доступной широкому кругу читателей, поскольку сама тема требует популяризации.

 

Главная цель этой статьи — чтобы как можно больше людей прониклось пониманием крайней важности обсуждаемой проблемы. Только тогда можно надеяться на улучшение перспективы будущего состояния близкого нам космоса и на хорошую отдачу от него.

 

В работе над этой статьей были использованы материалы из многочисленных, прежде всего, научных источников, в том числе материалы рабочих групп Комитета IADC; Европейских конференций по проблемам техногенного засорения космоса; международных научных семинаров; итогового отчета Комитета национального исследовательского совета США по космическому мусору (в работе которого принимал участие один из авторов); публикации в известных международных научных журналах, ежеквартальных изданиях НАСА «Orbital Debris Quarterly News» и многих других.


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

Автор: Admin | 2012-07-02 |

Оценка и перспективы борьбы с космическим мусором. Часть II

Всем владельцам немецких автомобилей марки Mercedes-Benz стоит знать, что по адресу http://www.avilon.ru/_teh_center находится сервис Мерседес, опытные специалисты которого в кратчайшие сроки и по разумной цене смогут произвести технологическое обслуживание и ремонт любой сложности транспортных средств премиум-класса.



Все методы борьбы с опасностью КМ в ОКП можно разделить на три главные категории. Первая категория (так сказать, «эгоистическая») — пассивная, активная или операционная защита конкретного КА, направленная на устранение или смягчение последствий ударов, в основном, мелкого КМ, но никак не на замедление темпа и, тем более, не снижающая засоренности ОКП. Соответствующий результат достигается за счет бронирования КА, осуществления маневров уклонения от столкновения, активной контратаки на надвигающийся КО и т. п.

 

Методы второй категории имеют целью ограничение количества потенциально опасных КО, прежде всего, за счет пассивации КА и РН (что снижает количество взрывов в космосе) и сокращения выброса в космос сопутствующего миссиям мусора. Эти методы тоже не уменьшают текущей засоренности космоса.

Методы третьей категории направлены на снижение или ограничение общей массы и суммарной площади поперечного сечения КО путем снятия их с орбит или увода на другие, мало используемые орбиты отработавших КА и РН. В этом же направлении работает и тенденция миниатюризации новых запускаемых КА с применением мини-, микро-, и нанотехнологий.

 

Эти три подхода по-разному влияют на динамику засоренности ОКП и опасности КМ в краткосрочной и долгосрочной перспективе. Методы первых двух категорий могут значительно замедлить рост опасности КМ в краткосрочном плане и даже ограничить его накопление в некоторых орбитальных районах в дальней перспективе. Но это мало повлияет на замедление или предотвращение каскадного эффекта. Только ограничение и снижение общей массы и суммарной площади поперечного сечения орбитальной популяции сможет предотвратить или, по крайней мере, замедлить возникновение каскадного эффекта, уменьшить скорость его развития.

 

Снижение общей площади поперечного сечения популяции КМ играет важную роль в уменьшении долгосрочного потенциала возникновения и развития каскадного процесса столкновений, поскольку характеризует общую площадь цели для атаки со стороны КМ. Ограничение массы существенно потому, что в долгосрочной перспективе именно масса определяет максимальное число фрагментов, образующихся в результате столкновений, способных вызвать дальнейшие разрушения встречных КО.

 

Для оценки и прогнозирования перспективности и эффективности различных мер борьбы с засорением космоса можно использовать те же модели, что и для прогнозирования эволюции будущей популяции КМ. Они содержат много неопределенностей, снижающих точность прогноза, однако это не мешает получать пусть грубые, но сравнительные оценки возможностей различных методов сокращения или замедления роста популяции КМ.

 

Если бы в будущем популяция КМ пополнялась только за счет отработавших КА, РН, сопутствующего миссиям КМ, продуктов взрывов и деградации поверхности КО, она продолжила бы свой приблизительно линейный рост. Однако существующие модели прогноза засоренности ОКП, используя различные методологии, допущения, начальные данные, однозначно предсказывают, что столкновения между КО добавляют потенциально большое и экспоненциально растущее количество КО, переводящее процесс техногенного засорения ОКП в новое, отнюдь не вызывающее оптимизма качество. Хотя даже небольшие КО представляют значительную угрозу действующим КА, именно крупные объекты (такие как КА и РН) несут в себе потенциал возникновения и развития каскадного процесса столкновений.

 


Рис. 1. Прогноз распределений пространственной плотности крупных КО для различных сценариев борьбы с засорением ОКП

 

Долгосрочное прогнозирование процесса засорения ОКП свидетельствует, что даже при самых решительных мерах, таких как немедленное прекращение всяких запусков и деятельности в космосе, связанной с образованием КМ, стабильность космической среды не может быть обеспечена. Графики на рис. 1 показывают, что даже при самой жесткой политике борьбы с засорением космоса, остановить этот процесс уже невозможно. Можно только замедлить темп засорения ОКП, но не снизить общую массу КМ. Единственный реально действующий сегодня механизм удаления КМ из космоса — это естественный его вход в атмосферу. Предлагаемые радикальные меры удаления крупного КМ из ОКП крайне дороги при довольно низкой эффективности. Реальных способов удаления мелкого и среднеразмерного КМ вообще нет.


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

Автор: Admin | 2012-07-02 |

Оценка и перспективы борьбы с космическим мусором. Часть I


Безусловно, в наше время наблюдается более ответственное отношение человека к освоению космической среды. Это, в частности, выражается и в выборе некоторыми странами (к сожалению, далеко не всеми) щадящих режимов проведения космических экспериментов, приводящих к образованию КМ; в более рациональном проектировании космической техники, во все более активном использовании орбит захоронения отработавшей техники и в расширяющейся популяризации идей бережного отношения к чистоте космической среды.

 

К сожалению, нет поставленной в международном масштабе и системно решаемой задачи полного исследования засоренности ОКП. Большинство измерений КМ собрано по случаю, как побочный продукт. Ни национальных, ни интернациональных централизованно координируемых стратегий разработки и реализации космических экспериментов, рассчитанных исключительно на изучение и решение проблемы КМ сегодня не существует [Orbital___, 1995].

 

Все известные модели предсказывают только рост техногенной засоренности околоземного космоса. Разница лишь в некоторых конкретных параметрах и форме кривых, которые, тем не менее, всегда монотонно возрастающие. Хуже того, для разных сценариев развития процесса дальнейшего освоения космоса они либо экспоненциальные, либо, в лучшем случае, асимптотически линейные.

 

В прошлом международное космическое право создавалось под эгидой Комитета ООН по мирному использованию космического пространства (COPUOS) и не имело прямого отношения к угрозе со стороны КМ. Долгое время действовали три международных договора, лишь косвенно касающиеся КМ:

• Договор о принципах управления деятельностью при исследовании и использовании космического пространства, включая Луну и другие небесные тела (10 октября 1967 г.).

• Конвенция о международной ответственности за вред, нанесенный КО (1 сентября 1972 г.).

• Конвенция о регистрации объектов, запускаемых в космическое пространство (15 сентября 1976 г.).

 


В последние годы ООН все пристальнее вникает в проблему техногенного засорения космоса. С 1994 г. Научно-технический подкомитет Комитета ООН по мирному использованию космоса на каждой своей ежегодной сессии включает в качестве пункта повестки дня рассмотрение этого вопроса [United…, 2011]. На 38-й Ассамблее COSPAR, состоявшейся в Бремене в 2010 г., на секции «Потенциально вредоносная деятельность в космосе» главной была тема «Космический мусор — глобальный вызов».

 

В 1999 г. Подкомитет выпустил свой первый большой отчет по этой теме [United…, 1999]. В 2007 г., опираясь на предложения и отчеты IADC, он разработал основные направления снижения засоренности космоса [United…, 2007а]. В этот важный документ ООН включает следующие требования к космической деятельности государств:

• ограничивать образование новых КО при нормальной работе КА;

• минимизировать возможности случайного разрушения (взрыва) КА (РН) во время его функционального существования;

• ограничивать вероятность случайного столкновения на орбите;

• избегать намеренных разрушений КО и других вредных действий в космосе;

• минимизировать возможности послеоперационного разрушения КА (РН) в виду остаточной энергетики на борту;

• ограничивать длительность пребывания КА и ступеней РН в области низких орбит по окончании их миссии;

• ограничивать длительность пребывания КА и ступеней РН в области геосинхронных орбит по окончании их миссии.

 

На 48-й сессии в феврале 2011 г. Подкомитет продолжил изучение проблемы КМ, заслушав целый ряд специальных докладов представителей США, Франции, России, ЕКА, IADC. В качестве злободневного вопроса рассматривалось постоянно возрастающее число маневров уклонения от столкновений, выполнявшихся действующими КА в последние годы. НАСА доложила о семи таких маневрах своего флота автоматических спутников и маневре МКС; Франция и ЕКА — о 13 и 9 маневрах, соответственно [United…, 2011].

 


На этой фотографии мы видим лабораторный опыт, проведенный специалистами Европейского Космического Агентства (European Space Agency). 15-грамовая алюминиевая сфера была запущена со скоростью 6.8 км/с в алюминиевый блок, толщиной 18 см.

Примерно так же выглядит броня космического аппарата, когда в него попадает крошечный обломок космического мусора.

 

Нам представляется, что следовало бы пересмотреть современную стратегию реагирования операторов КА на опасные сближения. Во-первых, точность предсказания сближения в большинстве случаев низка, прежде всего, для не каталогизированных КО. Во-вторых, не существует оценок того, насколько полезными оказались проведенные за все время маневры ухода от столкновений, действительно ли они увели КА от реальных столкновений, поскольку невозможно точно оценить реальный промах, да еще гипотетический в прошлом. В-третьих, степень эффективности дорогостоящих уходов от столкновения страдает от того, что большинство действительно опасных сближений не регистрируется, так как количество не каталогизированных (а, следовательно, не отслеживаемых) опасных элементов КМ велико. В этих условиях возможны даже такие парадоксы: уводим КА от сближения с менее опасным КО в сторону более опасного. Уже сейчас суета с так называемыми уводами от столкновений достаточно интенсивна, а что будет в будущем, когда плотность КМ значительно возрастет? Сомнению не подлежит целесообразность уводов от столкновения с крупными и массивными КО, так как они действительно крайне опасны, сопровождаются с высокой точностью ввиду достаточного количества измерений и меньшей зависимости эволюции их траектории движения от атмосферного торможения (меньшее значение отношения площади поперечного сечения к массе).


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

Автор: Admin | 2012-07-02 |

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

Хотите провести незабываемый отдых на пляже, омываемом теплыми волнами Карибского моря? Тогда без промедления вбейте в Яндекс “Маргарита Венесуэла” или, не тратя времени, посетите сайт www.isla-margarita.ru, который расскажет Вам, чем так примечателен райский остров под названием Маргарита.



Рис. 2. Оптико-электронный комплекс по наблюдению за космосом «Окно»

 

Традиционные методы поиска плохо адаптируются к новым широкомасштабным популяционным изменениям в ОКП и нуждаются в совершенствовании с целью повышения их производительности и эффективности. В настоящее время назрела необходимость модернизации всего арсенала методов поиска КО и создания методологии обнаружения мелких и слабоконтрастных космических объектов (КО) на основе последних научных достижений в этой области. В частности [Вениаминов, 2010], предлагается новый теоретический подход к построению методов поиска таких КО по грубой априорной информации об их орбитах. Некоторые методы, основанные на этом подходе, успешно испытаны, показали высокую эффективность и уже используются в действующих системах (в российской СККП, в частности, в ОЭК «Окно» (рис. 2) [Tretyakov et al., 2005; Veniaminov et al., 2005]). Еще на этапе отработки с их помощью удалось обнаружить БЭКО типа «Молния», считавшиеся потерянными и в течение более полугода не кооперируемые операторами, а также успешно пронаблюдать заданные КО на ГСО бортовым телескопом с очень узким полем зрения в космическом эксперименте с орбитальной астрономической обсерваторией «Астрон» (рис. 3), проводившемся в течение более шести лет с марта 1983 г. под руководством академиков А. Б. Северного и А. А. Боярчука.

 


Рис. 3. Советская космическая обсерватория «Астрон» была запущена в 1983 году. Проработала вместо одного запланированного года шесть лет

 

За последние десятилетия создано много моделей засоренности ОКП, в том числе и для составления прогнозов на десятки и сотни лет вперед. Однако практически все они грешат достоверностью выдаваемой информации. Одна из главных причин в недостатке измерительной информации для калибровки этих моделей, особенно в части мелкого КМ.

 

Повышение эффективности решения проблемы КМ, оперативности получения соответствующих оценок и прогнозов требуют постоянного совершенствования динамических моделей состояния засоренности ОКП на базе современных научных исследований (в математике, физике, астрономии) и регулярного притока новых данных наблюдений КМ. Крайне актуально заполнение пробела в знаниях о связи между хорошо наблюдаемой крупноразмерной фракцией фрагментов разрушения КО и практически ненаблюдаемой мелкой фракцией с целью адекватной экстраполяции первой на вторую при моделировании разрушений.

 

Имеет смысл внимательно проанализировать архивные данные всех космических миссий, предусматривавших зондирование космоса разнообразными бортовыми СН в различных диапазонах длин волн при выполнении задач, не связанных с наблюдениям КМ. Новая информация о КМ будет получена фактически бесплатно и этим нужно воспользоваться.

 


Рис. 4. Радиолокационная станция GRAVES

 

Международное сотрудничество могло бы помочь улучшить качество каталогов КО без особых дополнительных затрат. Это, пожалуй, самый экономичный способ существенно поднять эффективность каталогов. В каждом из них есть объекты, отсутствующие в других. Кроме того, между каталогами есть противоречия, анализ которых даст возможность устранить ошибки в обоих каталогах. В принципе, такой обмен позволит улучшить и точность сопровождения КО. Идеальным шагом в интересах повышения качества мониторинга ОКП было бы объединение СККП России, США и создающейся сейчас европейской СККП. Однако первые две системы принадлежат Министерствам обороны России и США, а основа европейской СККП РЛС GRAVES (рис. 4) — Министерству обороны Франции. Поэтому существуют определенные режимные ограничения на выдачу информации, и в нынешней международной обстановке мало вероятно, что их удастся устранить.

 

Крайне важно договориться о запрете намеренных разрушений КО, в том числе в конце их активного существования, испытаний кинетического оружия (ИС, АСАТ, KKV). Этот вопрос в значительной степени политический и затрагивает такие деликатные аспекты интересов государств, как национальная безопасность. Если не удастся договориться о полном запрете, то можно попытаться склонить заинтересованные стороны к проведению испытаний по «разумным» щадящим сценариям, которые завершались бы минимальным увеличением засоренности космоса.

 

По мере нарастания угрозы техногенного засорения космоса и ее осознания широкими слоями общества все чаще слышны голоса из научных, общественных и государственных организаций о необходимости принятия более радикальных мер борьбы с этой угрозой, чем реально принимаемые или планируемые. Так, Международная академия астронавтики (IAA) после фундаментальных исследований, инициированных ею в конце 2006 г., пришла к выводу о необходимости сосредоточиться, в отличие от прежних, «пассивных» мер, на активном удалении из космоса больших и малых нефункциональных КО — отработавших КА, ступеней РН, сопутствующих космическим миссиям фрагментов, которые служат потенциальным источником дальнейшего развития каскадного эффекта.

 


Рис. 5. Прогноз распределений пространственной плотности крупных КО для различных сценариев борьбы с засорением ОКП

 

Основным инструментом исследований служила эволюционная модель НАСА LEGEND. В качестве критерия для выбора кандидата на удаление было принято произведение массы КО на вероятность столкновения — MPC. При этом рассматривались различные сценарии и нормы удаления: 5 (сценарий 1), 10 (сценарий 2) и 20 (сценарий 3) КО в год, начиная с 2020 г. На рис. 5 показан прогноз на 200 лет (на 2206 г.) распределений пространственной плотности крупных КО (<10 см) по высотам для этих сценариев. Нижняя кривая представляет распределение плотности на 2006 г., верхняя — прогноз на 200 лет при условии, что никакие меры по снижению засоренности ОКП приниматься не будут [Liou, Johnson, 2007].

 


Рис. 6. «Солнечный парус» на аппарате Космос-1, запуск которого состоялся в 2005 году с российской подводной лодки, но закончился неудачей и ракета-носитель вместе со спутником упали в океан

 

Главный вопрос стратегии активного удаления КО из космоса, как уже отмечалось, — рациональный выбор эффективных (или хотя бы физически реализуемых) и в то же время экономически оправданных (по крайней мере, щадящих) средств проведения этой операции. К их числу может быть отнесено использование направленной энергии, электродинамических и аэродинамических приемов (искусственное увеличение баллистического коэффициента), «солнечных парусов» (рис. 6), вспомогательных двигательных установок, тормозящих поверхностей, «захват» на орбите и пр. Проект IAA позиционируется как международный, у него 23 автора из девяти стран [Johnson, Klinkrad, 2009; Liou, Johnson, 2007a].

 

Заметим, что эта мера (активное удаление из космоса крупных объектов) постоянно предлагается в течение последних 30 лет. Однако принять ее к исполнению мешала дороговизна таких проектов. Сейчас, похоже, правительства космических держав (прежде всего США) готовы с этим смириться ввиду большой убедительности последних событий в ОКП.


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

Автор: Admin | 2012-07-02 |

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

Хотите побывать этим летом в славном городе Ставрополь, тогда обязательно занесите в закладки своего браузера сайт http://2stavropol.ru/, по страницам которого Вы совершите электронную экскурсию по этому прекрасному городу. Так что, когда Вы приедете в Ставрополь, то будете знать его как свои пять пальцев и точно не сможете пропустить ни одной достопримечательности.



Рис. 1. Бремя существования переходной ступени вывода КА на ГСО с борта шаттла

 

Слабые гравитационные возмущения влияют на время существования КО на ГСO с высотой перигея меньше 300 км, а выбор ориентации орбиты по отношению к Солнцу и Луне может заставить лунно-солнечные возмущения работать на снижение перигея. На рис. 1 показано, как время существования РН изменяется в зависимости от угла между плоскостью начальной орбиты переходной ступени и Солнцем [Loftus et al., 1992]. Это подсказывает очень дешевый способ ускорения схода с орбиты некоторых КА, но для других может потребоваться существенная коррекция программ запуска, полета, функционирования и согласования с прочими требованиями миссии.

 

На низких орбитах можно использовать приспособления для усиления торможения в атмосфере, например, установку насадок или изменение геометрии поверхности с целью увеличения ее площади. Это могут быть надувные баллоны. Чтобы они не сдувались после перфорации мелким мусором, использовать способы придания им жесткости после надува.

 

Перевод КА и РН на орбиты захоронения в конце их активного существования. Принудительное снятие КО с орбит и сокращение времени их существования обходится сравнительно недорого для НОКО или КО на эллиптических орбитах с низким перигеем. С ростом высоты их стоимость неприемлемо возрастает. Есть более универсальный метод «разредить» переполненные рабочие орбиты — перевод выработавших ресурс КА на орбиты захоронения, где они уже не представляют угрозы для действующих КА. Такие орбиты должны отстоять достаточно далеко от рабочих, чтобы естественные возмущения не вернули их вскоре назад. Перевод КО на орбиты захоронения не может считаться радикальным способом борьбы с засорением космоса, так как не уменьшает общей кинетической энергии в ОКП. Этот способ снижает риск столкновений в исходном районе, но повышает его в районе захоронения. Если там произойдет разрушение КА, то осколки могут достигнуть и его прежней рабочей орбиты. При выборе способа снижения опасности столкновения для действующих КА нужно сопоставлять различные варианты по стоимости и эффективности. Представляется, что в перенаселенной низкоорбитальной области, где трудно найти место для орбиты захоронения, обычно больше подходят методы радикального удаления КО с орбиты. Но для ГСО и полусуточных орбит они слишком дороги.

 


Швейцарцы уже изобрели миниатюрные аппараты, которые научное сообщество прозвало космическими пылесосами. Основная задача этих сверхтехнологичных устройств – очищение орбиты нашей планеты от мусора

 

Методы активного удаления КМ с орбит. Эта идея возникла почти лет 30 назад [Liou, Johnson, 2007b; Orbital___, 1985]. Однако из-за технической сложности и чрезвычайно высокой стоимости подобных проектов их не относили к разряду практически реализуемых. Удаление с орбит крупных КО требует высокозатратного создания специальной космической транспортной техники при сравнительно малой значимости снижения риска столкновений в результате такой операции. Самая оптимистическая оценка стоимости реализации подобного проекта [Petro, Ashley, 1989] — более 15 млн. дол. на каждый КО в нижней орбитальной области, не считая затрат на разработку маневровых систем.

 

События 2007, 2009 гг. (разрушения КА «Фенгюн-1С», «Иридиум-33», «Космос-2251») и последние модельные исследования, подтвердившие явную нестабильность популяции КМ в низкоорбитальной области (ниже 2000 км), дали новый импульс для дискуссий на эту тему. Как уже упоминалось выше, президент США Обама заявил в 2010 г., что национальная космическая политика США предусматривает проведение исследований и развитие технологий удаления КО из ОКП. Были даны соответствующие директивы NASA и Министерству обороны США [Liou, 2011b; President…, 2010].

 

 

Перед планированием операций по активному удалению КО встает ряд вопросов:

• в каком орбитальном районе следует осуществлять такие операции в первую очередь;

• каковы главные цели этих операций;

• какой КМ следует удалять в первую очередь;

• какой будет выигрыш от этого;

• каким образом конкретно осуществлять операцию.

 

В свете последних исследований и событий в космосе ответ на первый вопрос будет однозначен — низкоорбитальная область с наиболее неустойчивой популяцией КМ с признаками начала каскадного процесса. Засорение более высоких орбитальных областей, как мы уже отметили, проходит значительно медленнее. Второй вопрос затрагивает как общие, так и частные цели. Общей вполне может быть максимизация отношения достигаемой выгоды к стоимости операции. Частные цели: управление ростом популяции мусора, ограничение интенсивности столкновений, смягчение последствий столкновений для конкретно выбранных КА, например, пилотируемых, и т. п. Какой КМ удалять прежде всего, во многом зависит от ответа на второй вопрос. Если цель операции — стабилизация роста популяции КМ или снижение числа катастрофических столкновений, то удалять нужно в первую очередь крупные массивные КО. В случае постановки задачи снижения угрозы нарушения функционирования действующих КА, следует настраиваться на удаление КО размером от 5 мм до 1 см. Они самые опасные в этом смысле и составляют 80 % всех КО размером более 5 мм [Liou, 2011b]. Другой вопрос — как это сделать.

 

Идей высказано достаточно много, включая и весьма фантастические предложения: «космические веники», огромные пенные шары, фольговые ловушки, лазерные испарители наземного и космического базирования. Короче, в настоящее время не существует сколько-нибудь эффективных технологий удаления мелкого КМ, а все предлагаемые схемы выглядят очень дорогими.

 

Выбор того или иного метода борьбы с засорением ОКП по сути будет компромиссом между эффективностью его применения и стоимостью реализации.

 

Мы уже говорили, что из-за ошибок прогнозирования движения КО в 159 атмосфере невозможно с достаточной определенностью и, главное, своевременно предсказать место и время падения на Землю крупных обломков, что не позволяет принять необходимые меры защиты.

 

Главная неопределенность связана со «слабым» знанием вариаций плотности верхней атмосферы, и трудностью предсказания изменяющейся во времени площади поперечного сечения НОКО из-за его переменной ориентации в пространстве. Функцией этих двух характеристик будет сила сопротивления атмосферы, как очень важная компонента уравнений движения КО. Из-за плохого знания этих характеристик точность прогнозирования движения НОКО снижается на ±15 %, что составляет несколько, а иногда и десятки километров за сутки. Эти ошибки существенно превосходят все остальные, включая погрешности наблюдения и неоднозначность модели движения. Особенно недопустимы такие ошибки при расчете параметров сближения КО для программирования маневра уклонения от столкновения.

 

Над этой проблемой работают многие ученые, но ее решение пока оказывается им не под силу. Заметно улучшить точность определения этих двух характеристик сейчас нереально. Единственный, по нашему мнению, вариант — увеличение плотности средств наблюдения и рациональное их размещение с целью сокращения «слепых» для СН интервалов движения КО. Положительный эффект в этом случае гарантирован, однако проблема — в высокой стоимости реализации такого варианта. В то же время, если это все-таки будет сделано, то приведет не только к демпфированию проблемы непредсказуемости атмосферы, но и к существенному покрытию слабо контролируемых сегодня областей орбит, т. е. к более быстрому обнаружению КО, причем на большем разнообразии орбит.

 

Обе СККП испытывают множество трудностей в обнаружении и контроле движения БЭКО и других КО в высокоорбитальной области. Одна из причин этих трудностей — несовершенство используемых повсеместно методов поиска и обнаружения малоразмерных и слабоконтрастных КО. В ОКП присутствует гигантская масса элементов КМ с широчайшим разбросом орбитальных, массогабаритных и прочих индивидуальных параметров: по высотам, размерам, яркости и т. п. При этом специалисты испытывают большой дефицит измерительной информации для полноценного исследования проблемы техногенного засорения ОКП. КО различных классов требуют индивидуального подхода к их поиску и обнаружению.


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

Автор: Admin | 2012-06-30 |

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!



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.

 


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 НАСА 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».

Автор: Admin | 2012-06-29 |

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

Что только не падает из космоса на нашу многострадальную планету! Взять хотя бы космическую пыль, которая составляет более 6% от всей массы Земли! Еще более интересно обстоят дела с падение метеорита, который может принести к нам из далеких галактик новую породу минерала, гигантский алмаз или даже неизвестную форму жизни — именно так, благодаря упавшему миллионы лет назад метеориту, и зародилась жизнь на нашей планете!

Узнать все, что вы хотели, и даже больше, о метеоритах Вы сможете, если прямо сейчас посетите сайт www.spaceon.ru.



Гигантская орбитальная помойка, словно броня, обволакивает подступы к нашей планете

 

В комитете IADC этим вопросом занимается специальная рабочая группа WG-4, причем, в отличие от остальных трех групп, устав IADC требует представительства в ней всех стран-членов комитета. Этим подчеркивается особый статус группы и вверенного ей направления исследований.

 

Одним из коренных вопросов в решении проблемы КМ считается преодоление дилетантского к ней отношения. Школьные программы и программы вузов должны включать соответствующие курсы, содержащие хотя бы минимум знаний по вопросам техногенного засорения космоса. Конструкторы космической техники и менеджеры всех звеньев, связанные с освоением космоса, должны иметь профессиональные знания в этой области, так как от их действий в значительной степени зависит «состояние здоровья» ближайшего к нам космоса и его краткосрочная и долгосрочная эволюция. Необходимо разработать и широко распространить различные руководства в помощь конструкторам и государственным чиновникам. Эти руководства должны включать информацию о текущем состоянии среды, его прогнозировании и последствиях засорения, методики оценки повреждений КА и его компонент от км, методы пассивной, активной и операционной защиты КА. Эти руководства могут также оказаться полезными учебными пособиями для студентов.

 

Разумеется, наступать на проблему засоренности ОКП можно одновременно с разных сторон, особенно, если для этого имеются конструктивные основания. Но самая первая задача по логике вещей — это расширение возможностей всех инструментов и методов мониторинга в интересах наблюдения в первую очередь мелких фракций КМ, крупные мы обнаруживаем и наблюдаем довольно сносно, хотя многие существующие СН сильно устарели. Нужны разработка и ввод новых, специализированных средств обнаружения и наблюдения элементов КМ, привлечение существующих средств к мониторингу засоренности ОКП. км имеет определенные специфические особенности, поэтому желательна специализация этих средств для более эффективного обнаружения и отслеживания.

 

Заметно улучшить мониторинг ОКП могло бы создание более мощных и высокочастотных РЛС, но у этой стратегии тоже есть предел. Мощная РЛС наземного базирования с рабочей частотой 30 ГГц могла бы обнаруживать частицы км размеров 1 мм на низких орбитах. Создание же и эксплуатация такой станции обойдется очень дорого, а дальнейшее увеличение рабочей частоты с целью обнаружения еще более мелких частиц вообще теряет смысл, так как радиоволны короче 1 см сильно поглощаются атмосферой Земли. Правда, это ограничение не относится к СН космического базирования, но финансовые трудности их применения возрастают.

 

Многие существующие наблюдательные средства способны успешно обнаруживать и контролировать движение некоторых классов КМ. В этом отношении мощным резервом представляется российская СККП.

 

Кажется парадоксальным, что приблизительно 95 % крупных КО и в нашем, и в американском каталогах СККП — это КМ. Вместе с тем СККП — по замыслу и назначению чисто военная система, «обслуживает по своему профилю» лишь около 5% КО. При этом она использует для своих целей также измерительную информацию многих гражданских средств наблюдения. Вполне разумно и обратное — использовать по согласованию с МО (Министерство обороны) часть информации военных радиолокационных и оптических (оптикоэлектронных) средств в интересах мониторинга засоренности ОКП (как это делается в США). Это не будет большой нагрузкой для соответствующих подразделений МО, что подтверждается опытом СККП США.

 

Что касается прогресса в изучении популяции самого мелкого КМ, наблюдение которого доступно исключительно бортовым пассивным и активным контактным датчикам (техника in-situ), то здесь можно рассчитывать, пожалуй, только на прорыв в повышении эффективности последних. Необходимо резкое увеличение площади чувствительной поверхности таких детекторов.

 

Целесообразно создание и ведение единого динамического каталога КО всех размеров, накопление измерительной унифицированной базы данных и соответствующего архива наблюдений. Такой каталог и архив должны стать одними из главных продуктов национальной и интернациональной системы мониторинга ОКП. В эту базу данных должна стекаться измерительная информация от СН со всего мира, а ее содержимое быть доступным всем заинтересованным сторонам (прежде всего, широким группам специалистов) пусть даже на определенных условиях. Каталог КО СККП сегодня содержит информацию только о крупных объектах. Для обслуживания исследований проблемы км нужен комплексный каталог, включающий информацию и о мелких КО. Самая мелкая фракция, по-видимому, должна быть представлена в каталоге статистически в терминах распределений. Без достаточно полного каталога, ведущегося в реальном времени с высокой точностью орбитальных и некоординатных параметров КО, невозможно проведение полноценных исследований техногенного засорения ОКП.

 

Очередные кампании наблюдений и расстановку контактных датчиков на борту КА нужно планировать таким образом, чтобы как можно скорее ликвидировать пробелы в знаниях среды. Эти пробелы сильно сдерживают повышение точности и надежности используемых исследователями многочисленных моделей текущей и будущей засоренности ОКП и, следовательно, обоснованности принимаемых и планируемых мер по борьбе с угрозой со стороны КМ.

 

При обязательном продолжении кампаний наблюдения КМ необходимо тщательно архивировать данные измерений, полученные во всех предыдущих кампаниях. Ценность архива пропорциональна продолжительности охватываемого им временного периода. Чем он протяженнее, тем больше анализ соответствующей информации может открыть закономерностей в динамике общей популяции КМ и ее частных категорий, и тем достовернее будут результаты анализа.

 

Важным этапом разрешения проблемы космического мусора должна быть работа с конструкторами космической техники и менеджерами всех уровней. Только профессионализм в этой области позволит до конца осознать угрозу со стороны КМ их собственному делу. Правда, работа в этом направлении может привести лишь к паллиативному решению — обуздать дальнейшее засорение космоса.

 

И все же, в первую очередь нужно сосредоточить усилия на сокращении источников порождения нового КМ. Без этого придется принимать меры по снижению опасности удара более мощным бронированием КА, усложнением (и, естественно, удорожанием) различных видов защиты. Между тем вероятность функциональных отказов все равно будет возрастать, а очищение космоса путем активного увода крупных КО в ближайшем будущем окажется неэкономичным и не будет давать нужного эффекта.


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

Автор: Admin | 2012-06-27 |
34 страница из 70« Первая...1020...303132333435363738...506070...Последняя »

GIF
Видео
Видео
Все обо всем
Забавно!
Иллюстрированные факты
Искусство
Истории
Все размещенные на сайте материалы без указания первоисточника являются авторскими. Любая перепечатка информации с данного сайта должна сопровождаться ссылкой, ведущей на www.unnatural.ru.