На рисунке слева Вы видите количество космического мусора, оставленного человечеством на орбите планеты Земля, спустя 3 после запуска первого космического аппарата. На рисунке справа изображено то, как выглядит наша планета из космоса сейчас.

Крупный космический мусор (КМ) размером более 10.20 см в основном обнаруживается и отслеживается системами ККП России и США, к которым, будем надеяться, вскоре присоединится и европейская СККП. Однако этим системам удается контролировать далеко не весь крупноразмерный КМ. Например, имеют место значительные трудности в обнаружении, анализе сигнатур и каталогизации ВЭКО и КО размером меньше 50 см — 1 м на ГСО [Orbital___, 1995; Pearce, 2000].

Многие крупные каталогизированные КО ввиду особенностей их орбит перестают наблюдаться, выпадают из каталога (теряются) и их приходится заново искать. Это не всегда удается, а если удается, то часто лишь с помощью специальных поисковых технологий [Вениаминов, 2010]. Что уж говорить о мелкой фракции КМ.

Сейчас не остается ничего другого, как вести поиск, наблюдать и идентифицировать мелкий КМ выборочно, по мере появления возможности, в отдельных местах и в отдельные интервалы времени. Полученная таким образом крайне ограниченная и, можно сказать, драгоценная информация должна далее использоваться в моделях как основа для оценки характеристик всей популяции КМ с помощью статистических методов и экстраполяции. Такие пробы из общего потока КМ могут браться, например, посредством контакта поверхности КА (или даже пассивного КО) с окружающей космической средой с последующим его возвращением на Землю для исследования.

В последние два десятилетия популярными стали кампании дистанционной «биопсии» потоков среднеразмерного и мелкого КМ с Земли путем фиксации оси диаграммы направленности радиолокатора или телескопа в определенном направлении (чаще вертикально для достижения наибольшей чувствительности сенсора). В этом «парковом» режиме СН «считает» объекты, пересекающие его поле зрения.

На первый взгляд, такой метод может показаться весьма многообещающим. Метровый телескоп в темное время суток теоретически способен обнаруживать освещенную Солнцем металлическую сферу диаметром 1 см на расстоянии 900 км. Однако большинство элементов КМ отражает гораздо меньше солнечного света, чем металлическая сфера (в среднем лишь 10 %). Кроме того, НОКО имеют угловые скорости, по крайней мере, 0,5 град/c по отношению к наземным СН, что еще больше затрудняет обнаружение и наблюдение [Orbital., 1995]. Наконец, могут быть трудности с различением сигнала от техногенного КМ и от свечения метеоров.

Американский комплекс наблюдения КМ GEODSS

Тем не менее, несмотря на все подобного рода трудности, наземные телескопы уже дали ценную информацию о популяции среднеразмерного КМ на низких орбитах. НАСА с 1983 г. регулярно проводит эксперименты по обнаружению не каталогизированных НОКО с помощью телескопов в кооперации с Линкольновской лабораторией Массачусетского технологического института и космическим командованием США. В этих экспериментах используется электронная оптика с апертурой в 1 м. они помогли уточнить размеры и некоторых каталогизированных КО. Средний размер обнаруживаемых в этих кампаниях КО меньше 10 см [Kessler, 1993]. Наземные телескопы также используются для «биопсии» популяций КМ и на более высоких орбитах. Периодически предпринимаются обзоры высокоэллиптических орбит и ГСО с участием СН РАН и НАСА. Выборочные обзоры переходных высокоэллиптических орбит (используемых для вывода ИСЗ на ГСО) предпринимаются и оптико-электронным комплексом наблюдения за ВОКО (GEODSS —Ground-based Electro-Optical Deep-Space Surveillance), принадлежащим СККП США [Pearce, 2000, 1994].

C 1987 г. проведено множество кампаний наблюдения КМ в парковом режиме, давших много ценной измерительной информации о мало- и сред-неразмерном КМ с помощью коротковолновых РЛС «Хэйстэк», ХЭКС, «Аресибо», «Голдстоун». О результатах неоднократно докладывалось на сессиях комитета IADC и Европейских конференциях по КМ. Кроме того, РЛС с большей длиной волны ТИРА (FGAN, Германия) и MU (Япония) используются для зондирования потоков КМ среднего и крупного размера [Mehrholz, 1993; Sato et al., 1992].

Интересны результаты кампании 1989 г. по наблюдению КМ с участием 53 мощных РЛС обсерватории «Аресибо» (длина волны 10 см) и комплекса глубокого зондирования космоса «Голдстоун» (длина волны 3 см) в кооперации с другими радарами. Ни одно их этих средств не было предназначено для наблюдения КМ. Однако в течение 18-часового сеанса РЛС «Аресибо» обнаружил около 100 КО размером до 5 мм, а «Голдстоун» — порядка 150 КО размером 2 мм [Goldstein, Randolph, 1990]. Эти эксперименты продемонстрировали достаточную эффективность использования РЛС сантиметрового диапазона для сбора информации о КМ, и доказали наличие большой популяции малоразмерного КМ.

Наиболее интенсивно и плодотворно для наблюдения мало- и средне-размерного КМ используется радар «Хэйстэк» (длина волны 3 см) — ветеран мониторинга КМ. Предназначенный и штатно используемый в совершенно иных целях, он только с 1990 по 1994 г. отработал более 2400 ч по КМ [Stansbery et al., 1994], и с тех пор ежегодно привлекается к наблюдению [Setteserry et al., 1999]. Этот радар, размещенный на широте 42° с. ш., может ориентировать свой луч в парковом режиме либо вертикально, либо на юг с углом места 25 и 10° (более поздние модернизации позволили расширить этот диапазон углов). В вертикальном парковом режиме достигается максимальная чувствительность, но могут обнаруживаться только НОКО с наклонением орбит больше 42°. При ориентации луча на юг обнаруживаются НОКО с наклонениями орбит до 25°. РЛС «Хэйстэк» за время ее использования в парковом режиме дала обширную информацию о размере, высоте, радиальной скорости (по доплеровским измерениям) и направлениям движения элементов КМ на высотах до 1500 км. Эти данные позволяют определять наклонения орбит КО с точностью до ±5° и грубо оценивать эксцентриситет. При вертикальной ориентации размер обнаруженных частиц изменялся от 3 мм на высоте 350 км до 7 мм на высоте 1400 км. В режиме ориентации на юг наименьший обнаруженный КО имел размер ~1 см. «Хэйстэк» излучает радиоволны с правой круговой поляризацией, а принимает — и с правой, и с левой. Измерения поляризации принятого сигнала можно использовать для описания общей формы обнаруженного объекта [Cress et al., 1996].

В наблюдательных кампаниях одновременно выполнялась калибровка радаров (по размещенным на орбитах калибровочным болванкам — сферам и диполям — с заранее известными размерами, массой и формой), а по ее результатам уточнялись ранее полученные данные о КМ. С этой целью в 1994 и 1995 гг. в США под эгидой НАСА проводился космический эксперимент ODERACS с участием и российской СККП (подробности в подраздел 1.3). В СССР в некоторой степени аналогичный эксперимент был выполнен в 1993 г.

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

Ваше нестандартное чувство стиля отпугивает мужчин и шокирует окружающих? Тогда я настоятельно советую Вам обратить свое пристальное внимание на шопинг гид modaKupi, благодаря которому Вы за считанные минуты сможете полностью обновить свой экстравагантный гардероб.
К примеру, если Вы прямо сейчас посетите сайт www.modakupi.ru, то сможете приобрести стильное платье LA REDOUTE CREATION всего за 1499 рублей!

Рис. 6. Телескоп MODEST Мичиганского университета

В последние годы активно и плодотворно работает мичиганский телескоп для обзорных наблюдений КМ MODEST, размещенный в Межамериканской обсерватории (CTIO), Серро Тололо, Чили (рис. 1.3.19). Это телескоп системы Шмидта с апертурой 0,6/0,9 м и полем зрения 1,3°. Предельная наблюдаемая им звездная величина — 18^m. Телескоп используется в основном в режиме обзоров областей ГСО с целью обнаружения малых и слабоконтрастных КО. Методы наблюдения КМ в области геосинхронных орбит с помощью этого телескопа постоянно совершенствуются [Abercromby et al., 2006; Matney et al., 2006]. При обработке кадров применяется специальный алгоритм автоматического обнаружения слабых КО [Yanagisawa et al., 2005; 2006].

Советский спутник телевизионного вещания «Экран-2»

Например, в кампании наблюдений 2002 г., продолжавшейся 151 ночь, собрана большая коллекция наблюдений по коррелированным (связанным с общим источником) и некоррелированным целям размерами 30 и 10 см соответственно. В частности, наблюдались осколки от взрывов ступени РН «Титан 3С-4» и ИСЗ «Экран-2».

В кампании 2007-2008 гг., включавшей в общей сложности 35 активных ночей, использовались одновременно два телескопа — MODEST и собственный телескоп обсерватории CTIO с апертурой 0,9 м и полем зрения 0,22°. обнаруженный телескопом MODEST объект после грубого определения первоначальной орбиты по грубым же целеуказаниям передавался второму телескопу, который старался отслеживать его как можно дольше (даже в течение нескольких ночей подряд), с последующим точным определением параметров орбиты. Процент успешных передач КО телескопом MODEST второму телескопу оказался достаточно высоким (85 %) несмотря на довольно узкое поле зрения телескопа CTIO.

Телескоп MODEST мог бы и самостоятельно продолжать отслеживать обнаруженный КО и определять параметры его орбиты, но только ценой прерывания обзорной функции. Так что спарка этих двух инструментов оказалась весьма удачной для решения поставленной задачи.

Одной из целей кампании была каталогизация КО на ГСО слабее 15^m. Обнаруженные и каталогизированные объекты имели как круговые, так и эллиптические орбиты (20 % из них с эксцентриситетом более 0,2) [Abercromy et al., 2005, 2008; Barker et al., 2007; Orbital…, 2008; Rodriguez et al., 2008; Seitzer, 2004; Seitzer et al., 2005a, b, 2007a, b, 2008a, b]. Совместная работа этих двух телескопов по наблюдению КМ была признана особенно успешной [8^th Air_, 2007; Orbital…, 2007].

В Японии (Бисеи) действуют два специализированных оптических телескопа для обнаружения и контроля за КМ на ГСО — один с полуметровым входным отверстием, другой — 1,01-метровый рефлектор, способный наблюдать КО размером до 30 см на ГСО. Оба телескопа участвуют в кампаниях IADC по наблюдению КМ, оборудованы мозаичными ПЗС-приемниками. Предельная звездная величина регистрируемых ими объектов — 18, что соответствует КО на ГСО размером 30 см [IADC…, 2006; Yoshitaka, 2005].

Как показал длительный опыт каталогизации крупных КО, а также многочисленные кампании по «биопсии» разных классов мелкого и средне-размерного КМ с помощью наземных и бортовых космических средств наблюдения и технологии in-situ, выборочные зондирования областей пространства малоэффективны по сравнению с обнаружением и последующим отслеживанием обнаруженных КО. Главное, такие разрозненные «сеансы» выборочного контроля отдельных областей орбит не дают полной картины об объеме и динамике соответствующих популяций КМ. Не спасает положения (а всего лишь несколько улучшает ситуацию) и принятие целевых национальных и международных программ выборочного зондирования. К этим методам прибегают лишь по причине отсутствия полноценной замены. Важным шагом в улучшении качества описания техногенной космической среды стало бы снижение минимального размера обнаруживаемых и отслеживаемых КО. Такую перспективу открывает привлечение к поиску малоразмерных и слабоконтрастных объектов узкопольных и узколучевых СН с работой по неполной априорной информации об орбитах КО [Вениаминов, 2010]. Последнее требование, конечно, представляется определенным ограничением. Но какая-то априорная информация всегда имеется: при неудачном запуске, маневре, взрыве, столкновении, намеренном или ненамеренном отделении фрагмента от КО. Положительный опыт использования такого подхода есть [Pyrin et al., 2005; Tretyakov et al., 2005].

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

Если тебя считаю маменькиным сынком и называют малышом, и это в твои-то полные 13 лет, значит пришло время пустить в ход ‘тяжелую артиллерию’ или, проще говоря, прокачать по полной твою мужественность! Сделать это можно многими способами, но я бы посоветовал тебе сыграть в самую брутальную игру в мире, которая делает из мальчиков настоящих мужчин! Если ты готов к этому, то немедленно перейди на сайт www.vipigry.ru.

Телескопы PIMS (Passive Imaging Metric Sensor) предназначены для мониторинга ГСО и области высоких орбит. Оператор — Минобороны Великобритании. Телескоп построен по системе Кассегрена с апертурой 40 см и полем зрения 40×40 угл. мин, ПЗС-камерой 1024×1024 пикселов, временем считывания <5 с. Телескоп может обнаруживать КМ размером 1 м на ГСО и определять его положение с точностью лучше, чем 10 мкрад.

Для покрытия 165° ГСО (от 65° з. д. до 100° в. д.) используются три сенсора, соответственно, в Великобритании, Гибралтаре и на Кипре.

Телескоп CAT (Италия). Его апертура 40 см, ПЗС-камера 1kx1k, проницающая способность 17^m, время накопления 20 с. обнаруживает КО размером 50 см на ГСО.

Рис. 6. Трехметровый телескоп НАСА с жидким зеркалом

В распоряжении НАСА имеется телескоп LMT (Liquid Mirror Telescope) с трехметровым жидким (ртутным) зеркалом, используемый для наблюдения КМ (рис. 6).

Путем вращения основания телескопа со скоростью 10 оборотов в минуту ртутная поверхность приобретает параболическую форму. Отсюда следует, что его ось во время работы всегда направлена вертикально.

В зависимости от применяемого усилителя изображения поле зрения телескопа может быть 0,444 и 0,27°. Проницающая способность — до 19^m. Исходным детектором служила ПЗС-матрица размером 2048×2048 15-микронных пикселов, которая позднее заменена на более совершенную. Телескоп был создан специально для наблюдения в оптическом диапазоне КМ размером от 1 до 10 см.

Телескоп был готов в 1994 г. и временно установлен в Хьюстоне. Там выполнены и первые сеансы наблюдений. В апреле 1995 г. телескоп передислоцировали в обсерваторию НАСА наблюдения КМ, расположенную на высоте 2745 км в Клаудкрофте, Нью-Мексико. В 1996 г. он уже функционировал в штатном режиме [Africano et al., 1999a]. Второй такой телескоп планировалось установить вблизи экватора, где он мог бы контролировать КО с любыми наклонениями орбит. Кроме того, наблюдение КМ на ГСО с экватора (как уже упоминалось, телескоп всегда направлен в зенит) обеспечивает высокое качество измерений, поскольку КО на ГСО движутся медленно через поле зрения телескопа [Cress, Potter, 1997].

Возможности этих сравнительно экономичных в производстве инструментов с жидким ртутным зеркалом (создание LMT обходится в 10 раз дешевле обычного телескопа такого же диаметра) и, вместе с тем достаточно эффективных, позволяют обнаруживать КО диаметром 2 см на высотах до 500 км, т. е. и в низкоорбитальной области [Africano, 2000; Barker et al., 2005; Jarvis et al., 2007; Potter, Mulrooney, 1997].

Рис. 7. Изображения одного и того же участка неба, полученные в Паломарской обсерватории (слева), и с помощью LMT (справа)

О качестве наблюдений LMT можно судить по рис. 7, на котором показаны изображения одного и того же участка неба, полученные в Паломарской обсерватории, и с помощью LMT [Mulrooney, 2007].

Обсерватория НАСА для наблюдения космического мусора в Клаудкрофте, Нью-Мексико, США

Для большей объективности результатов наблюдений Джонсоновский КЦ НАСА совмещает радиолокационные и оптические наблюдения. В этих кампаниях в качестве радаров используются «Хэйстэк» и ХЭКС, а из оптических средств — LMT и специальный телескоп с ПЗС-камерой для наблюдений КМ CDT [Publication of the Final., 2008]. Последний представляет собой передислоцируемый телескоп Шмидта с апертурой 32 см и полем зрения 1,5°. оба телескопа размещены в Клаудкрофте, Нью-Мексико. Чувствительность LMT — 17,5^m, CDT — 17,1^m при экспозиции 30 с. CDT работает в основном по КО на ГСО, тогда как LMT используется для контроля низких и средневысоких орбит [Africano et al., 1999]. Совмещение результатов наблюдений LMT и «Хэйстэка» показало, что LMT свободно наблюдает КО размером 3 см. После аппаратурной и программной доработки нижний размер наблюдаемых КО может быть доведен до 1 см [Settecerri, 1999].

Совместное использование радарных и оптических средств показало, что радары по своим возможностям значительно превосходят телескопы при контроле низких орбит. Они могут работать 24 часа в сутки и их эффективность не зависит от метеоусловий. На низких высотах размер обнаруживаемых ими КО по крайней мере в 10 раз меньше, чем наблюдаемых оптическими телескопами, т. е. радары лучше подходят для обнаружения именно КМ [Stansbery et al., 1999].

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

Если Вам необходимо распечатать сложную инженерно-техническую схему или гигантскую цветную фотографию, тогда широкоформатные сольвентные плоттеры ИНФИНИТИ — это именно то, что Вам нужно. Ознакомится с характеристиками этих устройств Вы сможете на сайте www.draivteh.ru.

Основное назначение оптических средств — обнаружение и наблюдение за высокоорбитальными КО [Barker et al., 2004]. В отличие от радиолокаторов, телескопы обладают следующими достоинствами:

• в принципе, допускают передислоцируемые варианты;

• не требуют слишком больших мощностей электропитания;

• для наблюдения цели достаточно ее освещения Солнцем (редко используется специальная подсветка);

• чувствительность оптических средств обратно пропорциональна квадрату расстояния до цели.

Однако не лишены они и недостатков. Прежде всего:

• возможность наблюдения зависит от времени суток, погодных условий, фазы Луны, степени освещенности цели, фазы ее освещенности;

• обнаружительные способности и точность измерений во многом определяются скоростью пересечения целью поля зрения средства;

• одно средство может одновременно контролировать крайне ограниченное число целей;

• операция перенацеливания телескопа на другой КО требует заметно большего времени, чем радара с фазированной решеткой;

• программно-алгоритмическое обслуживание процесса наблюдения, обнаружения полезного сигнала и его измерения значительно сложнее, чем в радиолокационной системе;

• производительность оптических средств значительно ниже, чем радиолокационных.

Европейское космическое агентство использует достаточно обширный арсенал оптических средств наблюдения.

Рис. 1. Главный цейсовский телескоп ЕКА

Цейсовский телескоп ЕКА для наблюдения КМ — SDT (Space Debris Telescope) (Тенерифе, Испания). В телескопе использована система Кассегрейна с оптикой Ричи-Кретьена (с фокусным расстоянием f = 4:47 специально для наблюдения КМ) и коде. Апертура 1 м, поле зрения 0,7°. ПЗС-камера с охлаждаемой жидким азотом решеткой 4×4 ПЗС-чипов по 2048×2048 пикселов каждый. Пороговое отношение полезный сигнал/ шум ~5,0, время накопления ~2 с, время считывания ~19 с. Допускается до трех считываний изображения в минуту. Проницающая способность 19^m…21^m, что позволяет наблюдать на ГСО КО размером 15 см с альбедо 0,1. Система контролирует 120° ГСО. Телескоп регулярно привлекается к кампаниям IADC по наблюдению КМ. Например, в 1999 г. за 49 ч работы было обнаружено 206 КО в окрестности ГСО, из которых только 27 % было идентифицировано с КО каталога СККП США [Flury et al., 2000; 2003; Vananti et al., 2009] (рис. 1).

Рис. 2. Однометровый телескоп AIUB в Циммервальде

Телескоп AIUB (Циммервальд, Швейцария) — кассегрейновский инструмент с оптикой Ричи-Кретьена принадлежит Астрономическому институту Бернского университета (рис. 2). Апертура телескопа — 1 м, поле зрения — 0,5°. оснащен складным куполом. ПЗС-матрица имеет 2048×2048 пикселов. Предельная наблюдаемая звездная величина 20^m. Телескоп контролирует 100° ГСО. Использовался как испытательный стенд для отладки алгоритмов и программ телескопа ЕКА. Главная специализация — астрометрия и лазерное измерение дальности (применение в спутниковой геодезии). Во время двух кампаний в 2000 г. телескопом AIUB обнаружено 75 неидентифицированных ко на ГСО [Fruh et al., 2009].

Рис. 3. Телескоп ROSACE

Телескоп ROSACE (космическое агентство Франции) — ньютоновской конструкции, предназначен для наблюдения медленно движущихся объектов в окрестности ГСО (рис. 3). Апертура телескопа 50 см, поле зрения 0,3×0,4°, ПЗС-матрица 1024×1556 пикселов, чувствительность 19^m g (КО размером 20 см на ГСО). Орбита объектов определяется по измерениям азимута и угла места с точностью 1 угл. с (3σ). Основная задача — наблюдение за ГСО. Телескоп может работать по целеуказаниям от TAROT.

Рис. 4. Телескоп TAROT

Телескоп TAROT (Франция) оборудован ПЗС-камерой с чипом 2048×2048 пикселов, время считывания 2 с, имеет апертуру 25 см, поле зрения 2×2° (рис. 4). Проницающая способность 17^m, время накопления 10 с, обнаруживает КМ размером 50 см на ГСО. Французское космическое агентство предусматривает использование этого средства в режиме первичного обнаружения целей на ГСО с последующей передачей целеуказаний телескопу ROSACE для точного измерения координат.

Рис. 5. Французский оптический инструмент SPOC

Система SPOC (франц. Système Probatoire d’Observation du Ciel) (Тулон и Одейло, Франция). Позиционируется как широкоугольная оптическая система Минобороны. Каждая из двух ее станций оборудована четырьмя ПЗС-камерами, обращенными на запад, север, восток и в зенит. ПЗС-матрицы камер имеют 576×384 пикселов. Поле зрения каждой 50×50°, чувствительность 7^m. Система позволяет обнаруживать до 400 НОКО за ночь, из которых 80.90 % обычно идентифицируются с каталогом СККП США. SPOC используется также для получения фотометрических сигнатур с целью определения скорости собственного вращения КО относительно центра масс (рис. 5).

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

Запечатлеть самые светлые моменты вашей жизни — задача опытного фотографа. Нужно так же отметить, что фотосъемка в студии внесет свою нотку шарма и ни с чем несравнимого очарования в фотографию.

Если Вы заинтересовались и хотите узнать стоимость и правила работы в студии, тогда обязательно посетите сайт www.abrikos-studio.ru.

Рис. 6. Система РЛС EISCAT

Система европейских РЛС некогерентного рассеивания EISCAT (рис. 6) (Финляндия/Норвегия/Швеция), включает в себя три ионосферных радара в северной Скандинавии. Моностатический радар VHF-диапазона (рабочая частота 224 МГц) дислоцирован в Тромсо (Норвегия). Моностатический, но с двумя антеннами радар ESR с рабочей частотой 500 МГц размещен в Свальбарде. Тристатический радар UHF-диапазона (рабочая частота 928 МГц, ширина полосы 7 МГц, пиковая мощность 2 МВт, диаметр антенны 32 м) с передающей и приемной антеннами в Тромсо, а также приемными антеннами в Кируне (Швеция) и в Соданкьяла (Финляндия).

По контракту с ЕКА радары системы EISCAT были сконструированы таким образом, чтобы, кроме непосредственных, ионосферных наблюдений, они могли бы также наблюдать КМ. Чувствительность радара ESR с его 42-метровой антенной позволяет ему обнаруживать КО диаметром 3,5 см на высоте 1000 км в центре луча. Система функционирует вполне успешно. Например, в наблюдательной кампании 2007-2008 гг. за 7700-часовой период и передатчик, и приемник были в хорошем рабочем состоянии 5000 ч. В течение этого времени зарегистрировано 197 000 пересечений КО луча радара. Высотное покрытие было реализовано в четырех зонах с центрами на высотах 320, 880, 1430 и 1990 км. Ширина зон сначала составляла 190 км, а затем расширена до 340 км. Стоит напомнить, что в наблюдательной кампании 2002 г. в течение 4,5 ч наблюдений было обнаружено 56 КО диаметром от 1,9 до 52 см на высотах от 490 до 1480 км. IADC регулярно привлекает ионосферные радары EISCAT к наблюдениям КМ [IADC., 2006; Markkanen, 2009].

РЛС Fylingdales

РЛС Fylingdales (Файлингдэйлз, Северный йоркшир. Великобритания) с фазированной решеткой. Оператор — Министерство обороны Великобритании (ВВС) совместно со Стратегическим командованием США. Антенна радара — три плоскости ФАР с нормалями, разделенными на 120° друг от друга и наклоном 20°. Диаметр активного поля 22 м. Покрытие по азимуту 360°, по углу места от 3 до 85°. Частотный диапазон UHF. Назначение РЛС — контроль космического пространства (с выдачей данных в СККП США) и обнаружение запусков баллистических ракет (это один из трех радаров СПРН). Кроме этого, для слежения за обнаруженными КО и работе по целеуказаниям, в комплект радара входят три тарелочные антенны диаметром 25,6 м.

РЛС CHILBOLTON

В Винчестере работает РЛС CHILBOLTON с 25-метровой антенной, рабочей частотой в S-диапазоне (3 ГГц), шириной луча 0,28°. Пороговый размер обнаруживаемого КО ~10 см на высоте 600 км. [Flury et al., 2003].

РЛС GLOBUS II

В Вардо (Норвегия) функционирует РЛС слежения GLOBUS II. оператор — Норвежская Служба разведки по двустороннему соглашению совместно со Стратегическим командованием США. 27-метровая антенна в 35-метровом куполе, частотный X-диапазон, ширина луча 0,08° по уровню 3 дБ [Flury et al., 2003].

Приемная антенна РЛС GRAVES

Наконец, последнее детище Минобороны Франции (оператор — ВВС Франции), позиционируемое как основа создаваемой европейской СККП, — бистатический радар GRAVES. Его задача — контроль космического пространства нижних высот, обнаружение КО размером не менее 1 м, автономное ведение их каталога. Две передающие фазированные решетки размером 15×6 м, работающие в частотном диапазоне VHF, дислоцированы на базе ВВС в Дижоне (обращены на юго-запад и юго-восток, соответственно).

Приемная решетка радара (горизонтальная) размером 60×60 м находится в 380 км к югу от передатчика в Апте, провинция Прованс. Радар контролирует над Францией высоты от 400 до 1000 км.

РЛС может одновременно наблюдать большое число целей. Измеряет азимут, угол места, дальность, радиальную скорость (по Доплеру). По сути, определяет полный набор параметров орбиты. Чувствительность станции — КО размером 1 м на высоте до 1000 км. Более 80 % каталогизированных КО проходят через зону действия РЛС. В ее каталоге около 3000 объектов [Flury et al., 2003; Thomson, 2007]. К 2008 г. GRAVES обнаружила около 30 КО, отсутствующих в каталоге СККП США. Но это вовсе не говорит о ее превосходстве над чувствительностью радаров США: просто это могут быть военные аппараты США, информация о которых не публикуется, в том числе и в каталогах КО, открываемых НАСА своим союзникам. Руководство Франции заявляет, что РЛС собирает достаточно информации для определения параметров орбит, размеров и частоты излучения не каталогизированных КА. РЛС GRAVES совместно с аналогичными системами Германии и Великобритании может внести значительный вклад в информационный поток Европейской СККП [Rossi, 2005; Selding, 2007].

В Японии в префектуре Окаяма с 2004 г. функционирует специализированная РЛС для наблюдения КМ для информационной поддержки пилотируемых полетов. Правда, ее предельная дальность наблюдения КО всего 600 км, и радар способен следить за 10 КО одновременно [Space., 2004].

Китай, Франция, Великобритания также располагают радиолокационными (и оптическими) СН морского базирования.

Рис. 7. Французский корабль Monge

Франция, например, использует корабль Monge (рис. 7), оборудованный радарами слежения за баллистическими ракетами, прежде всего, с целью обеспечения национальных ракетных испытательных программ. На борту корабля размещены два радара ARMOR с тарелочными рефлекторами диаметром 10 м, работающими в частотном С-диапазоне (5,5 ГГц).

Их пиковая мощность 1 МВт, ширина луча 0,4° по уровню 3 дБ, максимальная дальность 4000 км, три канала обработки могут сопровождать одновременно три цели в пределах одного луча. Кроме того, на Monge имеются три аналитических радара, один телескоп с ПЗС-матрицей, один лидар и несколько телеметрических антенн. В функции мониторинга КМ система может следить за КО, входящими в атмосферу, а также за сближающимися объектами. Франция располагает также девятью сканирующими РЛС в Беарне, с 4-метровыми антеннами, с пиковой мощностью 1 МВт, шириной луча 0,96° по уровню 3 дБ, а также моноимпульсными системами С-диапазона в Провансе (пиковая мощность 1 МВт, ширина луча 0,96°) и Гаскони (пиковая мощность 0,5 МВт, ширина луча 0,9°). Антенны этих систем также четырехметровые [Flury et al., 2003; Space Track. Febr. 2008].

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

Ваши волосы потеряли свою естественную красоту и, не дай Бог, начали выпадать? Тогда Вам следует знать, что решить вашу проблему способна маска для роста волос. Только тут, а если более конкретно, то на сайте www.maskadlyavolos.ru, Вы узнаете несколько рецептов приготовления таких масок, и уже через несколько применений сможете ощутить ее целебные свойства!

Рис. 2. Радары «Хэйстэк» и Хэкс

ХЭКС (HAX). Ввиду того, что радар «Хэйстэк» предназначен для работы в интересах Министерства обороны, а его отвлечение на мониторинг засоренности ОКП расходует ресурс не по профилю и требует больших средств, в начале 1990-х гг. был построен радиолокатор ХЭКС (Haystack Auxiliary Radar), специально для наблюдения КМ. Территориально он расположен рядом с «Хэйстэком». Его эксплуатация началась в 1994 г., хотя он был вполне работоспособен уже в 1993 г. В 1994 г. он отработал 371 ч с антенной, направленной в зенит. Оба радара («Хэйстэк» и ХЭКС) показаны на рис. 2.

ХЭКС очень хорошо дополняет «Хэйстэк», но имеет несколько системных отличий. Он излучает меньшую мощность и, следовательно, менее чувствителен, чем «Хэйстэк». Поскольку работает на более высокой частоте, имеет более широкий луч (почти в два раза), то может обнаруживать среднеразмерные НОКО. При этом он более производителен и дешевле в эксплуатации. «Хэйстэк» из-за больших размеров антенны (и ее инерции) не может после обнаружения цели переключаться на режим слежения, тогда как ХЭКС лишен этого недостатка. У «Хэйстэка» есть еще одно слабое место. Из-за очень узкой диаграммы направленности при наблюдении крупных КО отраженный сигнал может приниматься по боковому лепестку, что вносит искажения (погрешности) при измерении координат цели. ХЭКС, имея диаграмму направленности почти вдвое шире, легче справляется с такими ситуациями.

ХЭКС дает дополнительные данные (к измерениям «Хэйстэка») для юстировки модели НАСА оценки размеров ко [Xu et al., 2005]. Но главное достоинство ХЭКСа по сравнению с «Хэйстэком» — его доступность для измерений КМ. «Хэйстэк», например, большую часть зимы работает на Северо-восточную радиообсерваторию (NEROC) в качестве радиотелескопа, т. е. с удаленным передатчиком.

Основные характеристики ХЭКС: пиковая мощность 50 кВ, рабочая частота 16,7 ГГц, ширина импульса 2,009 мс, частота повторения импульсов 94,46 Гц, диаметр антенны 12,2 м, количество некогерентных импульсов накопления для обнаружении цели 12 [Settecerry et al., 1999; Settecerry, Stansbery, 1997; Stansbery, Settecerry, 1997].

Рис. 3. РЛС «Кобра Дейн»

«Кобра Дейн» (Cobra Dane) — национальное радиолокационное средство разведки США, размещенное на о-ве Шемайя, Аляска, на базе ВВС (рис. 3). оно создавалось для сбора разведданных об испытательных пусках советских баллистических ракет в сторону п/о камчатка и Тихого океана. В 1977 г. «Кобра Дейн» (радиолокатор AN/FPS-108), успешно прошло испытания и было передано командованию ПВО. Антенна локатора — фазированная решетка с пассивным электронным сканированием диаметром 29 м, рабочая частота 1215…1400 МГц (L-диапазон, длина волны 23 см). Пиковая мощность 15,4 МВт, излучается 15 360 активными элементами решетки. Главная задача — обнаружение и слежение за межконтинентальными баллистическими ракетами, в том числе запускаемыми с подводных лодок. Выходная информация — координатная и сигнатурная. Предельный размер обнаруживаемого ко ~5 см, так что радар с успехом может использоваться (и неоднократно использовался) для наблюдения КМ. В 1994 г. он был выведен из штата ввиду бюджетных ограничений, но в марте 2003 г. снова введен в состав СККП, что способствовало существенному увеличению объема каталога КО СККП США (более чем на 2000 НОКО) [Small…, 1999; Stansbery, 2004].

Кроме американских, в кампаниях IADC использовались и европейские радары.

Рис. 4. РЛС TIRA

TIRA (Вачтберг, Германия). оператор — FGAN (Research Establishment for Applied Science). Режим работы радара — моностатический. Его антенна — 34-метровый параболический рефлектор в 49-метровом куполе (рис. 1.3.8). В режиме обнаружения и слежения РЛС работает в L-диапазоне (1,333 ГГц) с пиковой мощностью 1 МВт при ширине луча 0,45° по уровню 3 дБ, протяженность импульса составляет 1 мс, частота повторения — 30 Гц. Этот режим позволяет обнаруживать КО размером 2 см на дальности 1000 км. В функции построения изображения радар работает в Ku-диапазоне (16,7 ГГц), пиковая мощность 13 кВт, ширина луча 0,031° по уровню 3 дБ, частота повторения импульсов 55 Гц, разрешение по дальности 15 см. В рамках мониторинга ОКП РЛС использовалась для контроля входа в плотные слои атмосферы крупных КО, таких как «Скайлэб», «Салют-7», «Мир», процессов сближения в космосе и в режиме построения изображений — для контроля целостности кА («Салют-7», «Мир»). [Flury, 2004; Flury et al., 2003].

Рис. 5. 100-метровый радиотелескоп в Эффельсберге, Германия

Система TIRA/Effelsberg (Германия). Бистатический режим работы. 34-метровая передающая антенна (TIRA, Вачтберг) и 100-метровая принимающая антенна, работающая в парковом режиме (радиоастрономическая обсерватория в Эффельсберге) (рис. 5). Антенны расположены на расстоянии 21 км одна от другой. Частотный диапазон — L.

Минимальный размер наблюдаемого КО ~9 мм (для сравнения в моностатическом — 2 см). Начиная с 1993 г. радиолокатор уже провел для ЕКА 14 кампаний по наблюдению RМ в парковом режиме. В них изучались RJ размером 1-10 см в диапазоне высот от 250 до 2000 км. Кампания 2006-2008 гг. была посвящена бистатической конфигурации совместно с радиотелескопом Effelsberg, который после модернизации был оборудован семилучевым приемником L-диапазона. кроме улучшенной чувствительности, позволяющей теперь обнаруживать КО размером менее 1 см, новый многолучевой приемник существенно повысил точность измерения ЭПР цели и параметров ее траектории [IADC_, 2006; Letsch et al., 2009].

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

Если Вы хотите уберечь Ваш новенький MacBook от ударов, падений и взглядов нежелательных элементов, тогда настоятельно рекомендую заковать его в кожаную броню сумки Urbano Compact Attache, которая, кроме всего прочего, подчеркнет и Ваш деловой стиль! Приобрести данную сумку Вы сможете только на сайте www.m-house.ua.

Из радаров США, регулярно привлекаемых комитетом IADC к кампаниям наблюдений КМ, наиболее эффективны следующие.

Рис. 2. Радиотелескоп обсерватории «Аресибо»

«Аресибо». Радиоастрономическая обсерватория в Пуэрто-Рико, расположенная на широте 18° N, — Национальный центр астрономии и ионосферы США (рис. 2). Крупнейший в мире радиотелескоп с 1963 г. (дата ввода) эксплуатируется корнельским университетом США. Диаметр рефлектора 305 м, глубина зеркала 51 м, поверхность сферическая, собирающая площадь 73 000 м². Рабочий диапазон радиочастот 50 МГц — 10 ГГц (длина волн от 3 см до 1 м). Фокусное расстояние 132,5 м. Для проведения радиолокационных исследований в обсерватории используется передатчик мощностью 500 кВт. В кампаниях по наблюдению КМ использовалась рабочая длина волны радиоизлучения 10 см (частота 3 ГГц).

Рис. 3. Бистатическая РЛС Голдстоун. Передающая и приемная антенны

«Голдстоун» (Goldstone) — бистатический радиолокационный комплекс дальней космической связи НАСА в Южной калифорнии (32,24° с. ш.) — уникальная комплементарная составляющая в системе радаров «Хэйстэк» и ХЭКС, расположенная в Массачусетсе.

Комплекс оснащен одним из крупнейших в мире радиотелескопов бистатического режима работы с 35-метровой передающей и 70-метровой принимающей антеннами, разнесенными на 497 м. Передающая антенна ориентирована в направлении 1,5° от зенита, приемная — 1,441° от зенита. Для наблюдения КМ используется радиочастотный диапазон с рабочей длиной волны 3,5 см (частота 10 ГГц). Средняя излучаемая мощность 460 кВ. Ширина луча по уровню 3 дБ составляет 0,021 °. К сожалению, система не может работать в моноимпульсном режиме, что позволило бы определять, как обнаруженная частица КМ проходит относительно биссектрисы луча. Это приводит к неопределенности в измерении ЭПР КО (измеренная ЭПР оказывается меньше истинной) и неточности определения таких орбитальных элементов, как наклонение и эксцентриситет. Тем не менее, система позволяет получать ценную информацию о размере, радиальной скорости и высоте КО. При обработке от 1 до 5 % измерений бракуются как полученные с помощью боковых лепестков. В измерительной кампании 1998 г. за 146 ч работы система обнаружила 3070 КО, т. е. новый объект выявлялся в среднем каждые 3 мин.

Предельный размер наблюдаемых КО — 2 мм на дальности 1000 км. Измерения радара используются также для калибровки моделей засоренности, в частности, модели ORDEM. На рис. 3 показан комплекс «Голдстоун» с инфраструктурой, размещенный в пустыне Мохав (верхний снимок), передающая и приемная антенны (два нижних снимка) [IADC., 2006; Matney et al., 1998; Stokely, 2004].)

В Вестфорде, штат Массачусетс, находится Линкольновский комплекс ККП, состоящий из трех радиолокационных станций, управляемый Линкольновской лабораторией Массачусетсского технологического института. Это «Миллстоун», «Хэйстэк» (рис. 4) и ХЭкС. кроме них в Вестфорде есть еще передвижной радар UHF-диапазона и большой стационарный ионосферный радар (тоже UHF-диапазона) с осью, направленной в зенит.

РЛС «Миллстоун»

«Миллстоун» (Millstone) — узкодиапазонная РЛС, имеет статус привлекаемой к СККП США и используется в основном для обнаружения и наблюдения ВОКО, хотя способна следить и за НОКО. Она дает очень точную координатную информацию по ИСЗ, а также радиолокационные сигнатуры. Рабочий диапазон частот — L.

Рис. 5. Линкольновский комплекс ККП

«Хэйстэк» (Haystack) — пожалуй, самая именитая РЛС в части мониторинга мелкого и среднеразмерного КМ. Точное название — радиолокатор построения изображений дальнего действия (Long Range Imaging Radar (LRIR)). Дислоцирован в Тингсборо, штат Массачусетс. Его оператор — Линкольновская лаборатория Массачусетсского технологического института, которая выполняет работы в интересах Минобороны США.

На рис. 5 показан весь Линкольновский измерительный комплекс, включая радары «Хэйстэк», ХЭКС, «Миллстоун» и ионосферный [Solodyna, 37 Banner, 2000].

Радар «Хэйстэк» большой мощности, диаметр тарелочной антенны 36 м, рабочая частота в Х-диапазоне — несущая 10 ГГц (длина волны 3 см), моноимпульсный режим, ширина импульса 1,023 мс, пиковая мощность 400 кВт, частота повторения импульсов 40 Гц, при частоте зондирования 1 МГц, при определении радиальной скорости по Доплеру разрешающая способность — 7,5 км/с, при передаче — правая круговая поляризация, при приеме — правая и левая круговая. Ширина луча 0,05°. Может обнаруживать КО диаметром 1 см на расстоянии 1000 км. Более поздними исследованиями и экспериментами Линкольновской лаборатории была показана возможность повышения чувствительности радара с целью обнаружения частиц размером 0,5 см на расстоянии 1000 км и 0,25 см на высоте полета шаттла [Foster, 2004; Stansbery, 1997].

Из-за очень малого объема зондируемого пространства для получения сколько-нибудь представительного распределения КМ, даже в ограниченной области орбит, приходится собирать данные измерений в течение многих часов наблюдения. «Хэйстэк» работает в «парковом» режиме, т. е. луч фиксируется в определенном направлении. Чаще всего вертикально (угол места 90°), но используются и другие углы — 75, 20, 10°. В наблюдениях фрагментов разрушения китайского спутника «Фен-гюн-1С» использовались фиксированные углы места от 22 до 50° [IADC…, 2006; Johnson et al., 2007; Settecerry et al., 1997; Stansbery et al., 1993].

Рис. 4. Измерения «Хэйстэка» и моделированное облако осколков

Возможности «Хэйстэка» демонстрирует рис. 4, на котором представлены данные наблюдений при прохождении через его парковый луч облака осколков ИСЗ «космос-2251» [Matney, 2010]. По оси абсцисс отложено время, по оси ординат — доплеровская радиальная скорость обнаруженных осколков. Серые полосы слева и справа — периоды времени, когда «Хэйстэк» не проводил измерений. Зеленые точки — КО, по мнению экспертов не относящиеся к данному облаку осколков. Черные точки — КО, входящие в облако осколков. Красные точки — моделированное облако осколков столкновения.

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

Наша жизнь кажется настолько тусклой и унылой на фоне ярких панорам космических пейзажей, которыми в последнее время нас так щедро потчует НАСА. Однако, при должном желании, даже самую обычную комнату можно превратить в полную тайн, загадок и ярких открытия частичку бескрайнего космического пространства! Все, что Вам для этого потребуется — декоративные ленты, из которых с легкостью можно выложить целый инопланетный мир, в котором хватит места для россыпи звездных скоплений и вальяжно обращающихся вокруг желтого карлика планет, многие из которых вполне могут оказаться обитаемыми!
Внести в свою жизнь частичку космического волшебства Вы сможете, если прямо сейчас посетите сайт www.radost.su и приобретете светящиеся декоративные ленты.

Орбита нашей планеты напоминает гигантскую свалку из отходов развития космонавтики

Самый банальный, но и самый надежный (относительно гарантированный) способ получения информации о КМ — непосредственное наблюдение его с помощью разнообразных средств. К сожалению, с помощью существующих средств обнаруживается и каталогизируется лишь небольшая доля общей популяции КО, в том числе КМ.

Средства наблюдения, используемые СККП, способны обнаруживать и контролировать в штатных режимах в основном ко размером более 10.20 см. Проводятся исследования с целью снижения этого порога. Как выяснилось, это возможно при использовании средств контроля в нештатных (экспериментальных) режимах. Например, при проведении космического эксперимента ODERACS-1 в 1994 г. РЛС «Дон-2Н», работая в нештатном режиме, раньше американских средств контроля обнаружила сферу с наименьшим диаметром ~5 см на высоте ~352 км (при наклонной дальности до цели 500…800 км) [оружие…, 2008; Batyr et al., 1995; Radar…, 1996].

Радиолокационные средства наблюдения (наземного базирования)

РЛС, ввиду присущих им особенностей, предпочтительнее использовать для контроля низких орбит. Их достоинства по сравнению с оптическими средствами:

• возможность наблюдения вне зависимости от времени суток, погодных условий, естественной освещенности цели;

• высокая производительность и, в частности, обнаружительная способность, определяемая рабочей частотой радара, излучаемой мощностью, параметрами антенны и т. п.;

• возможность одновременного контроля большого количества целей (до нескольких сотен);

• допускаются самые высокие скорости пересечения целью зоны действия радара;

• более простое, чем в оптических средствах, программно-алгоритмическое обслуживание процесса измерений.

Недостатки радиолокационных средств:

• практически невозможны передислоцируемые варианты;

• высокая стоимость создания и обслуживания РЛС;

• чрезмерно большое потребление электроэнергии во время работы;

• экологическая небезопасность;

• возможная неоднозначность измерений, в частности, при определении размеров наблюдаемого КО;

• зависимость чувствительности от четвертой степени расстояния до наблюдаемой цели.

Рис. 1. РЛС «Дон-2Н»

Из действующих отечественных РЛС для наблюдения КМ, пожалуй, более всего подходит многофункциональная РЛС кругового обзора «Дон-2Н» (рис. 1), предназначенная для обнаружения баллистических целей, их сопровождения (до 100 целей), определения координат и наведения противоракет (нескольких десятков) при контроле воздушного пространства России и стран Содружества. [Гаврилин, 2008; Диалектика…, 2011; оружие…, 2004, 2008]. Это единственная станция в мире из принимавших участие в космическом эксперименте ODERACS*, которая, как уже упоминалось ранее, первой обнаружила самую маленькую стальную сферу и передала измерения в Джонсоновский космический центр НАСА [оружие…, 2008; Batyr et al., 1995; Radar…, 1996]. После этого эксперимента НАСА порекомендовали привлечь станцию «Дон-2Н» к наблюдению КМ.

Это моноимпульсная радиолокационная станция сантиметрового диапазона с крупномодульными фазированными активными антенными решетками (ФАР), электронным управлением характеристиками и положением в пространстве передающей и приемной диаграммами направленности, цифровой обработкой радиолокационных сигналов. В 1989 г. станция была принята на вооружение, а в 1996 г. — поставлена на боевое дежурство.

Радиолокационная станция «Дон-2Н» обеспечивает одновременный обзор всей верхней полусферы в зоне ответственности комплекса. Она отличается высокой помехозащищенностью, адаптивностью к условиям обстановки, высокой информативностью, модульностью построения и высокой степенью автоматизации. В настоящее время «Дон-2Н» входит в состав системы ПРО центрального промышленного района А-135 и может использоваться в системах ПРН и ККП.

После обнаружения целей станция их сопровождает, автоматически отстраивается от помех и селектирует ложные объекты. Станция такого типа развернута и на полигоне Сары-Шаган (казахстан), но в усеченном варианте.

В мирной обстановке РЛС «Дон-2Н» работает в режиме малой излучаемой мощности [Диалектика…, 2011; оружие…, 2004, 2008].

*Космический эксперимент ODERACS (Orbital Debris Radar Calibration Spheres), целью которого были проверка обнаружительных возможностей и калибровка РЛС и некоторых оптических средств, проводился NASA в два этапа, соответственно, в 1994 и 1995 гг. (ODERACS-1 и ODERACS-2). С борта МКК «Шаттл» выбрасывались металлические сферы трех размеров — 6, 4 и 2 дюйма в диаметре (соответственно, ~15, 10 и 5 см) — а также диполи. В работе по сферам принимали участие и некоторые российские РЛС UHF-, S- и C-диапазонов. Они обнаружили и сопровождали 15- и 10-сантиметровые сферы с первого их прохождения через зоны действия станций, за исключением РЛС UHF-диапазона, которая устойчиво наблюдала 10-сантиметровые сферы только после снижения порога чувствительности и установки специального программного шумоподавляющего фильтра. 5-сантиметровые сферы обнаружили и сопровождали только РЛС S- и C-диапазонов. Особый интерес представляют результаты работы многофункциональной РЛС ПРО кругового обзора C-диапазона «Дон-2Н». Ее частотный диапазон и потенциальные характеристики практически идеально соответствовали задачам эксперимента — оценить возможности РЛС по обнаружению малоразмерных КО и измерению их ЭПР. В работе по пятисантиметровым сферам использовалась нештатная (экспериментальная) программа с некогерентным накоплением эхо-сигнала. В каждом прохождении сферы сопровождались вплоть до выхода из зоны действия. По результатам работы обе стороны (американская и российская) пришли к выводу, что РЛС «Дон-2Н», работая в указанном режиме, надежно обнаруживает КО размером до 5см в секторе 100…200° на дальности 500…800км и устойчиво сопровождает их до границы 900…1500км. РЛС может быть рекомендована в качестве адекватного сенсора для исследования и мониторинга засоренности низких орбит ОКП малоразмерным техногенным КМ (до 5 см). Для слежения за более мелким КМ или увеличения предельной дальности гарантированного обнаружения может быть использовано более продолжительное некогерентное накопление большего числа эхо-сигналов — до 100 и более, тогда как в эксперименте ODERACS-1 накапливалось не более 10 эхо-сигналов. Для повышения эффективности обнаружения может потребоваться разработка более совершенных поисковых режимов, теоретическая основа для которых разработана в статьях [Вениаминов, 1984, 2010; Veniaminov, 1993]. В процессе проведения ODERACS-1 Россия и США обменивались измерительной информацией, точность которой при сравнении оказалась примерно одинаковой [Batyret al., 1995; Potter et al., 1996].

Эксперимент ODERACS не был оригинален. Еще до его проведения в СССР в 1993 г. был осуществлен аналогичный эксперимент «Пион» по исследованию вариаций плотности верхней атмосферы. Дело в том, что определение и прогнозирование вариаций плотности атмосферы — самое слабое место в прогнозировании движения НОКО. Без их корректного учета точность предсказания положения НОКО на сколько-нибудь длительный и не очень длительный срок резко падает. Поэтому баллистики используют любую возможность уточнения параметров верхней атмосферы. Итак, две пассивные калибровочные сферы «Пион-5» и «Пион-6» были выведены на низкую орбиту с помощью КА «Ресурс-Ф». Время их орбитального существования составляло 22 и 23 дня. В течение этого периода российская СККП вела регулярные наблюдения сфер. На основании полученных измерений рассчитывались их точные координаты и значения баллистического коэффициента. Эксперимент помог определить более точно текущие вариации плотности атмосферы и, как следствие, существенно повысить точность прогнозирования движения НОКО во время эксперимента. Интервал прогноза составлял от 1 до 6 сут. Для расчетов плотности атмосферы использовалась ее динамическая модель ГОСТ-25645.115-84. Апостериорный анализ всех данных эксперимента подтвердил целесообразность оперативного определения вариаций плотности атмосферы и использования результатов для улучшения точности прогнозирования орбит. Полный набор оценок вариаций, полученный в различных геогелиофизических условиях, имеет независимую научную ценность и может быть использован для построения более точной модели плотности атмосферы. [Batyr, 1993a].

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

Ярким украшением Вашей новой квартиры станут радиусные шкафы, являющиеся на данный момент эталоном современного стиля. Заказать такие шкафы Вы сможете только на сайте www.dormebel.ru.

Часть ведущего передатчика радиолокационного комплекса NAVSPASUR

ВМФ имел в своем распоряжении очень мощный радиолокационный комплекс NAVSPASUR, существовавший с 1960-х гг. он состоял их трех передающих (излучающих) и шести приемных РЛС, размещенных по дуге через всю южную часть территории США. Это был полный мультистатический радиолокационный интерферометр непрерывного излучения в частотном диапазоне VHF. каждый приемник мог принимать сигнал, посланный любым передатчиком комплекса и отраженный от КО. Но система состарилась, и была принята программа ее модернизации. Она включала переход на S-диапазон (~3,5 ГГц), повышение чувствительности (обнаружение КО размером 5 см на высоте 1000 км). Точность осталась прежней, емкость каталога — до 100 000 ко. В 2003 г. выполнение этой программы вместе с функциями ККП, персоналом и фондами было передано из ВМФ в ВВС США [Schumacher, 2007]. Есть сведения, что такой каталог уже имеется у модернизированной СККП США. В нем содержится информация и о более мелких КО.

В то же время, ЦККП, базировавшийся в горе Шиен, в августе 2007 г. переведен в район авиабазы Ванденберг в калифорнии и переименован в объединенный центр космических операций (Joint Space Operations Center (JSOC)).

В июне 2009 г. ВВС США выделили 90 млн. долларов на три контракта с компаниями «Локхид Мартин», «Рейтеон» и «Нортроп Грумман» по разработке концепции S-диапазонного радиолокационного «забора», который по замыслу существенно улучшит возможности СККП США как в отношении глобальности покрытия низкоорбитальной и средневысотной областей ОКП, так и в способности обнаруживать КО размером в несколько сантиметров. Эта система будет размещена в трех географически разнесенных местах, в каждом из которых должны находиться приемно-передающая пара РЛС. Начало функционирования первой пары планируется на 2015 г. [Lockheed…, 2009; Morales, 2009; Space…, 2010; Scully, 2007; US Strategic…, 2007].

Рис. 2. КА «MSX» (прототип SBSS)

Определенный вклад в информационный поток СККП США вносил экспериментальный космический сенсор видимого диапазона (Space Visible Sensor — SVS), выведенный в 1996 г. на борту ИСЗ MSX (Midcourse Space Experiment), который завершил свою миссию в июне 2008 г. (рис. 2) [Butler, 2008; Space…, 2010; United…, 2010].

Эксперимент плавно перерос в разрабатываемую СККП космического базирования (SBSS — Space Based Surveillance System) с целью расширения возможностей обнаружения, слежения и идентификации элементов КМ 27 на ГСО [Space…, 2008, 2010].

Но это не главная цель SBSS. Поскольку ее хозяин — Министерство обороны США, она позиционируется как «космическая система с оптическими сенсорами на борту КА, предназначенная для слежения и идентификации КА военного назначения в глубоком космосе с целью обеспечения оборонительных и наступательных противокосмических операций» [Space., 2010]. Запуск первого КА SBSS неоднократно переносился. Последний раз он намечался на 8 июля 2010 г., но также был отложен на неопределенный срок из-за проблем с РН «Минотавр-IV». На программу выделено 824 млн. долларов. Система из нескольких кА будет оснащена оптическими телескопами и способна контролировать каждый спутник на ГСО по крайней мере 1 раз в 24 ч.

Вообще-то, в США разрабатываются две СККП космического базирования. Об одной мы только что рассказали. Вторая — «микро-СККП», состоящая из наноспутников, называется АНГЕЛС (ANGELS — Autonomous Nanosatellite Guardian for Evaluating Local Space, т. е. Автономная охранная система для мониторинга локального космоса). Ее КА смогут приближаться к геостационарным КА и проводить их инспекцию с помощью бортового телескопа. Они также будут оборудованы датчиками контроля облучения их радаром. Эти системы помогут США существенно расширить объем каталога КО и повысить его точность [US Air___, 2010].

Несмотря на принадлежность СККП США военному ведомству, ее несекретные данные доступны всем, вовлеченным в решение проблем КМ, и, в первую очередь, НАСА, ЕКА и IADC. Другие операторы, в том числе научные учреждения, могут использовать данные каталога ко СККП США на коммерческой основе по контрактам через программу «коммерческие и зарубежные потребители». Пилотный проект получения такой информации через вэб-сайт был запущен в 2004 г. Уже зарегистрировано более 25 000 пользователей этой программы [Bureaucracy., 2008; Space…, 2010; Space Surveillance…, 2010].

В обеих СККП (российской и американской) РЛС используются для наблюдения за КО, расположенными преимущественно на низких высотах, а оптические и электронно-оптические — на высоких. Хотя СККП США располагает и радарами глубокого зондирования космоса для контроля ГСО.

С помощью радиотехнических средств получают в основном некоординатную информацию только по действующим, более того, излучающим ИСЗ и преимущественно по целеуказаниям. Режим контроля космоса можно назвать режимом «по заявкам в допустимые интервалы времени». Иными словами, ОКП не наблюдается непрерывно и не во всех своих областях. КО могут обнаруживаться, теряться и находиться снова. Каталоги ко обеих СККП содержат информацию об объектах размером более 10.20 см, хотя в последние годы они заметно расширяются в сторону меньших размеров.

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

Хотите зарабатывать миллионы, не отходя от своего ноутбука? Тогда Вам стоит прямо сейчас посетить сайт для заработка в интернете acdx.ru, предлагающий интересный и, что самое главное, легкий способ повышения Вашего материального благосостояния!

Как и российская СККП, она наряду со специализированными СН, использует также средства других систем и организаций, которые привлекаются «по-возможности» и «по мере необходимости». На нее работают около 30 радаров и оптических средств, размещенных на 16 площадках [Improving…, 2006; Space…, 2010].

Средства наблюдения, используемые в интересах КПП, делятся на три категории: специализированные (dedicated), задача которых — контроль космического пространства; сотрудничающие (collateral) — СН космического командования ВВС США, предназначенные для предупреждения о ракетном нападении; привлекаемые (contributing), принадлежащие другим государственным ведомствам и частным организациям и поставляющие данные наблюдений для СККП по контрактам.

Американский радар Cobra Dane

Специализированные: узкодиапазонные радары частотного UHF-диапазона модернизированной системы NAVSPASUR (с перспективой перехода на радары S-диапазона) и Эглин; с 2003 г. радар L-диапазона Cobra Dane (о-в Шемайя, Аляска) [Stansbery, 2004]; электронно-оптические AMOS/ MOTIF (о-в Мауи, США), Socorro (Нью-Мексико), MOSS (Морон, Испания), Диего Гарсиа (одноименный остров).

Сотрудничающие: радары UHF-диапазона: Клир, Бил, Паркс, Туле (Гренландия), отис, Файлингдейлс Великобритания).

Привлекаемые: ALTAIR (UHF- и VHF-диапазоны), TRADEX (L- и S-диапазо-ны), ALCOR (C-диапазон), MMW (Ka- и W-диапазоны), кайена Пойнт (С-диапазон) — все пять на островах в Тихом океане; Миллстоун (L-диапазон), «Хэйстэк» (X-диапазон), хЭкС (Ku-диапазон).]

Есть также средства пассивного обнаружения бортовых радиосигналов, т. е. средства радиотехнического контроля (PRF) [Veniaminov et al., 2007].

Рис. 1. Пост ГЕОДСС на о-ве Диего Гарсиа

Важная составляющая американской СККП, которая вносит значительный вклад в контроль космоса, — наземный электронно-оптический комплекс зондирования глубокого космоса ГЕОДСС (GEODSS — Ground-based Electro-Optical Deep Space Surveillance). В свое время он заменил устаревшие камеры Бейкер-Нанн. Сегодня действуют три штатных поста этого комплекса: в Сокорро, Нью-Мексико, на о-ве Мауи, Гавайи, и на о-ве Диего Гарсиа, британская территория в Индийском океане (рис. 1). Существовала также станция в Южной Корее, но она была закрыта в 1993 г. по причинам смога от ближайшего города, неблагоприятных климатических условий и больших расходов на содержание. Есть еще передислоцируемый телескоп на американской авиабазе Морон в Испании — по сути, дочерняя станция комплекса ГЕОДСС.

Комплекс ГЕОДСС контролирует высоты от 4500 км до геосинхронных орбит и выше. каждый пост располагает тремя телескопами с апертурой 1,02 м и полем зрения 2°, оснащенными ПЗС-камерами и наблюдает за ночь более 3000 ко [United…, 2010].

СККП США уверенно обнаруживает и сопровождает НОКО размером более 10 см. Центр контроля получает до 500000 измерений ежедневно. В 2010 г. объем официального каталога СККП США составлял более 21 000 ко [Space., 2010]. Раньше этот каталог, в ограниченном объеме и с заниженными точностями элементов орбит, был в свободном доступе в Интернете. С 2004 г. США ограничили этот доступ в интересах национальной безопасности [National…, 2003; Space…, 2010].

Основные функции СККП США следующие:

• предсказание места и времени входа КО в плотные слои атмосферы;

• предотвращение ложных тревог в случаях, когда входящий в атмосферу КО может восприниматься радарами как ракетное нападение;

• определение текущего положения КО и параметров его орбиты и предсказание будущего значения;

• обнаружение новых техногенных объектов в космосе;

• ведение динамического каталога техногенных КО;

• определение государственной принадлежности КО, входящего в атмосферу;

• информирование НАСА о КО, представляющих угрозу для полетов МКК «Шаттл», действующих ИСЗ и МкС.

Т.о. задачи российской СККП и СККП США во многом схожи, однако есть и различия, в том числе в приоритетах задач.

До 2003 г. функции американской СККП были как в ведении ВВС США, так и их военно-морских сил. Средства контроля тоже делились между этими ведомствами. Раньше СККП США имела два ЦККП — основной в горе Шиен в штате Колорадо и запасной (принадлежавший ВМФ США) в Дальгрене штата Вирджиния [Chamberlain, Slauenwhite, 1993]. Функции СККП, прежде всего в части получения и обработки измерительной информации также были разделены. Основной ЦККП отвечал за координатную (позиционную) информацию и слежение за ко, а запасной — за некоординатные данные и идентификацию и распознавание ИСЗ. Тем не менее, оба центра в конце концов владели и той, и другой информацией.

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