Дата: 19-11-21 10:21

КОСМОС: LeoLabs. Последствия разрушения спутника Космос 1408


Credit: ESA

На момент написания этой статьи прошло три дня с момента разрушения спутника Космос 1408.

Обломки еще не полностью каталогизированы или охарактеризованы, и, вероятно, не будут в течение некоторого времени. Однако, основываясь на ранних измерениях и знании предыдущих соответствующих событий, можно сделать несколько наблюдений.

Следует отметить, что большая часть информации, необходимой для воссоздания точных симуляций этого события, скорее всего, никогда не будет доступна, поэтому сообществу придется полагаться на эмпирические наблюдения фрагментов и “эмпирические правила”, разработанные при анализе прошлых подобных событий.

Читайте также:  Уничтожение спутника “Космос-1408”. Как это было

Одно можно сказать наверняка:
В ближайшие несколько лет или десятилетий для большинства спутников на НОО будет существовать некоторый потенциальный риск столкновения из-за фрагментации Космоса 1408.

Первый вопрос, который нас всех интересует… сколько новых обломков космического мусора образовалось в результате этого нового события, и где они находятся? Мы можем начать с изучения масштабов предыдущих столкновений, а именно столкновения Iridium 33/Космос 2251 в 2009 году и разрушения китайского спутника ASAT Fengyun 1C в 2007 году. Затем мы можем сравнить это с ранней информацией, собранной о недавно обнаруженных объектах, чтобы получить некоторые сведения.

Космос 1408 — Перед испытанием ASAT

Во-первых, некоторые наблюдения о Космосе 1408 и его орбите. Хотя любой тест ASAT – ужасная идея, этот произошел на одной из худших возможных орбит. Этот спутник находился на орбите с большим наклонением, на высоте, которая помещала его прямо в центр многих других эксплуатационных активов; в частности, он находился менее чем в 100 км над Международной космической станцией и менее чем в 100 км ниже нескольких коммерческих созвездий, включая флот Starlink SpaceX.

Космос 1408 также был очень большим спутником с заявленной массой ~2200 кг.

День проведения теста ASAT

Впервые услышав сообщения о возможном тестировании ASAT утром 15 ноября, мы немедленно начали проверять наши данные по Космосу 1408. Мы увидели, что мы регулярно отслеживали этот спутник примерно три раза в день без проблем. За последние 30 дней, предшествовавших воздействию ASAT, мы собрали 1796 радиолокационных измерений и сгенерировали 69 векторов состояния с неопределенностью положения регулярно менее 100 метров. Короче говоря, спутник Космос 1408 был хорошо отслежен нашей системой до этого события.

Когда мы проверяли наши данные отслеживания в то утро, мы отметили, что наши последние несколько запланированных проходов не вернули ожидаемые данные. Это был тревожный признак, указывающий на то, что что-то не так, но нам нужна была дополнительная информация для подтверждения. Поэтому мы запланировали расширенные окна наблюдения на следующем проходе для сбора дополнительной информации.

Следующий проход произошел в 16:20 UTC на нашем космическом радаре Kiwi Space Radar в Новой Зеландии. Наша команда по анализу данных была наготове, когда поступали данные, и после проверки мы обнаружили несколько отдельных объектов, где мы номинально ожидали бы только один объект. Это было явным подтверждением того, что произошел взрыв, что, к сожалению, подтверждает сообщения об успешном тестировании ASAT.

Последующие радиолокационные пролеты в течение следующих двух дней значительно увеличили количество обнаруженных фрагментов. На момент написания этой статьи мы обнаружили почти 300 фрагментов и продолжаем анализировать данные.

В течение дня после российского испытания ASAT 18-я эскадрилья космического контроля уведомила широкую общественность о том, что они первоначально обнаружили около 1500 возможных сопутствующих объектов в результате этого удара.

Первоначальный взгляд на орбиты некоторых новых фрагментов показан на диаграмме Габбарда . Диаграмма Габбарда отображает апогей и перигей фрагментов распада в зависимости от орбитального периода каждого из фрагментов.

Здесь синие точки обозначают апогей, в то время как оранжевые точки обозначают перигей для одного и того же объекта. Точки апогея/перигея для одного образца объекта были обведены красным для удобства интерпретации. На этой диаграмме Габбарда показано 253 объекта, орбиты которых уже предварительно охарактеризованы LeoLabs (по состоянию на 17 ноября 2021 года). Эти данные уточняются по мере того, как наша глобальная сеть радаров предоставляет более подробную информацию о новых объектах.
Наша первоначальная оценка состоит в том, что эти 253 объекта, вероятно, представляют собой самые крупные фрагменты с наименьшей сообщаемой им дельта-скоростью, поскольку они находятся на орбите, наиболее близкой к первоначальной орбите Космоса 1408. Если это точно, эмпирические правила укажут в 5-10 раз больше объектов,  что приведет к общему условному количеству отслеживаемого мусора в районе 1250-2500 штук.

Учитывая опасную высоту, на которой произошло это событие, диаграмма Габбарда предоставляет нам два ключевых вывода для этого события:

Объекты, выброшенные в нижние перигеи, будут относительно быстро вращаться по своим орбитам, и большинство из них вновь войдут в атмосферу в течение следующих пяти лет.
Объекты, выброшенные на более высокие орбиты, будут вращаться медленнее, и большинство из них вновь войдут в атмосферу в течение гораздо более длительных периодов времени – потенциально десятилетий, в зависимости от высоты.

Однако в течение недель или месяцев обломки в значительной степени будут рассеяны. Таким образом, в конечном счете статистический риск столкновения с другими спутниками на НОО будет в основном зависеть от высоты.

Точная долговечность каждого нового объекта мусора будет в значительной степени зависеть от свойств площади и массы (обычно объединенных в отношение площади к массе), высоты объекта и даже строительных материалов объектов. Столкновение спутника Космос 2251 и Iridium-33 на расстоянии ~788 км в 2009 году подчеркнуло эту разницу.

Большинство фрагментов спутника Iridium 33, распались за последние 12 лет, в основном из-за более низкой плотности материала.

Большинство фрагментов спутника Космос 2251 все еще находятся на орбите из-за их конструкции времен холодной войны – очень похоже на линию Космос 1408, построенную “в прошлом веке”.

Когда китайцы уничтожили свой спутник Fengyun 1C в ходе испытания ASAT в 2007 году, этот спутник весом 950 кг произвел более 3000 отслеживаемых фрагментов мусора. Это соответствует более чем трем осколкам на килограмм массы мишени. С другой стороны, Космос 1408 был спутником массой 2200 кг, однако текущее количество фрагментов, предварительно сообщенное 18-й эскадрильей космического контроля, составляет ~1500.

Если принять это число за чистую монету, если оно правильное, то на самом деле результат будет лучше, чем ожидалось, по сравнению с текущим событием. Используя то же соотношение фрагментов, сгенерированных на массу для события Fengyun 1C, это привело бы к появлению в общей сложности ~8000 новых фрагментов для Космоса 1408. (Давайте будем надеяться, что это не так.)

Если это действительно ближе к 1500 отслеживаемым фрагментам, это будет более соответствовать обломкам, образовавшимся в результате столкновения с Iridium 33.

К сожалению, недостатком этого наблюдения является то, что, вероятно, существует большое количество фрагментов Космос 1408, которые, таким образом, будут иметь относительно большие массы (например, десятки килограммов), поэтому будут задерживаться дольше, чем “типичные” более мелкие фрагменты.

Некоторые из новых фрагментов космического мусора Космоса 1408 могут быть такими же большими или больше, чем многие кубсаты, работающие на НОО.

Это событие будет иметь долгосрочные последствия в операционной среде на НОО на долгие годы.

Ирина Дорошенко (Filipok)


Источник информации: Журнал "Все о космосе"

Поделиться ссылкой:  
 Tweet



Перепечатка материалов разрешается только при наличии гиперссылки на www.aviation.com.ua
Перепечатка, копирование, воспроизведение или иное использование материалов, в которых содержится ссылка на агентства УНИАН, Iнтерфакс-Україна, строго запрещено.
Позиция администрации может не совпадать с мнениями авторов, публикующих статьи.