Реклама Google — средство выживания форумов :)
В последние 20 лет все больше стран обзаводились собственными телекоммуникационными, метеорологическими и военными спутниками на геостационарной орбите. В результате на ГСО стало тесно. Среднее расстояние между спутниками составляет около 500 километров, а на некоторых ее участках тяжелые аппараты «висят» всего в нескольких десятках километров друг от друга. Это может вызывать помехи при связи и даже приводить к столкновениям.
Возвращать спутники с высокой орбиты на Землю слишком дорого. Поэтому для расчистки ГСО было решено, что после завершения активной эксплуатации они должны на остатках топлива переводиться на «орбиту захоронения», расположенную на 200—300 километров выше. Это «кладбище спутников» пока гораздо свободнее рабочей орбиты.
Из-за трудностей обнаружения КО размером меньше 1 см на ГСО и даже регистрации самих разрушений, порождающих малые осколки, статистика и характеристики столкновений на ГСО и их последствия плохо изучены. Измерительные данные об объектах на ГСО (в отличие от НОКО) мы получаем лишь эпизодически.
Единственно, что известно наверняка, столкновения на ГСО в среднем менее опасны и повреждения от них не так катастрофичны, как в низкоорбитальной области. Тем не менее, необходимо лучше понимать истинное состояние среды на ГСО, особенно характеристики потоков средне- и малоразмерного КМ, так как на этих орбитах работают наиболее дорогостоящие КА. ГСО — крайне ограниченный по емкости, ценный ресурс для размещения там новых аппаратов, а время существования КО на ГСО — десятки, сотни тысяч и миллионы лет.
Единственно, что известно наверняка, столкновения на ГСО в среднем менее опасны и повреждения от них не так катастрофичны, как в низкоорбитальной области.
MDA также запланировало серию экспериментов с маневрирующими малоразмерными микроспутниками. В частности, военные микроспутники собираются использовать в качестве целей для испытаний противоракетного оружия наземного базирования, что фактически означает применение средств ПРО в борьбе против военных спутников других стран.
Планируется также продолжить разработку программы Experimental Satellites Series (XSS) и запустить новый спутник серии XSS для сближения и проведения инспекции других космических аппаратов на орбите. Первый микроспутник серии XSS-10 был запущен в 2003 году и проработал на орбите 24 часа. В настоящее время специалисты ВВС проводят эксперименты со вторым спутником-инспектором XSS-11 массой 100 кг, запущенным в апреле 2005 года. За истекший год спутник XSS-11 провел несколько автономных операций по инспекции отработанной ступени ракеты Minotaur, приближаясь к ней на расстояние от 1,5 км до 300 м.
Технология космической инспекции имеет двойное применение - в гражданском варианте спутник-инспектор может осуществлять автоматическое обслуживание (например, дозаправку) или диагностику неисправностей других аппаратов на орбите. Новый спутник серии XSS, который ВВС разрабатывают для замены XSS-11, предназначен для совершенствования технологий управления и навигации при проведении противокосмических операций разведывательного, наступательного и оборонительного характера. Ранее, в апреле 2005 года, NASA провело первые испытания гражданского спутника-инспектора DART, закончившиеся неудачей - DART столкнулся в ходе автономного сближения с отслужившим свой срок спутником-целью MUBLCOM.
В 2007 году исследовательская лаборатория ВВС США планирует провести на орбите демонстрационные испытания технологии оборонительного противоспутникового комплекса, созданного по программе ANGELS (Autonomous Nanosatellite Guardian for Evaluating Local Space). Речь идет о выводе на геостационарную орбиту автономных малоразмерных наноспутников-«телохранителей», которые будут совершать автономный полет рядом с охраняемыми спутниками. К числу геостационарных аппаратов, требующих для своей охраны «ангелов-хранителей», относятся военные спутники связи, радиоэлектронного перехвата и обнаружения пусков ракет.
Наноспутники ANGELS будут создаваться путем миниатюризации компонентов спутников-инспекторов серии XSS. В рамках программы ANGELS планируется провести разработку технологий оповещения о противоспутниковых атаках и создать миниатюрные средства для обороны жизненно важных космических аппаратов. Однако никто не провел четкую грань между оборонными и наступательными технологиями в противоспутниковых операциях.
Подробнее: CNews: Российские спутники посетят незваные гости
Первые известные испытания спутников-инспекторов в эпоху после холодной войны прошли в декабре 1997 г. СпутникX-MirInspector, созданный германской фирмой OHB Systems, должен был после отделения от «ПрогрессаМ-36» 17 декабря 1997 г. Провести маневры вблизи станции «Мир», но не выполнил эту задачу из-за неисправности звездного датчика (НК№26, 1997). В июне 2000 г. Был запущен наноспутник - инспектор SNAP британской компании SSTL, который в августе-ноябре того же года произвел серию маневров с целью сближения и съемки запущенного тем же российским носителем китайского КА «Циньхуа».
В задачу спутников инспекции входит сближение и фотографирование (в некоторых случаях видеозапись) основного спутника, с целью последующей обработки данных на Земле. Другими словами спутник-инспектор исследует требуемый объект, в целях поиска различных неисправностей или для того, чтобы убедиться, что все в порядке.
Получение информации о спутниках помогает изучить и оптимизировать их работу, наиболее эффективно использовать ресурсы. Удачное использование технологии сближения и стыковки позволяет производить дозаправку и ремонт спутников на орбите. Примером проекта дозаправки спутников является: аппарат-бензоколонка Space Infrastructure Servicing (SIS).
Процесс сближения позволяет сделать возможным использование роботов-уборщиков старых спутников. Это является очень актуальной и важной задачей в текущее время. Данный проект позволяет освободить орбиту от устаревших спутников.
Сфера затрагиваемая спутниками инспекторами очень обширна и разнообразна. Развитие направления инспекции позволяет открыть и реализовать ряд других направлений, таких как: стыковка модулей, сближение аппаратов, их уничтожение и т д. Весь перечисленный список говорит за актуальность появления новых систем инспекции и усовершенствования ранее созданных.
Реализованные проекты
2.2.1 Спутник XSS-11
Компьютерная модель спутника XSS-11
Единственная (пока) доступная фотография спутника XSS-11, состыкованного с последней? ступенью ракеты “Minotaur”
24 октября 2005 года пресс служба “Исследовательской? лаборатории ВВС США” (AirForceResearchLaboratory, AFRL) распространила сообщение о полете экспериментального микроспутника инспектора XSS-11, разработанного Директоратом космических аппаратов AFRL и запущенного 11 апреля 2005 г. (НК No6, 2005).
TheExperimentalSatellite System11 (XSS11) - микроспутник, представляющий новый уровень в области недорогого кораблестроения. Весом около 100кг он предназначен для отработки ряда возможностей:диагностика, техническое обслуживание, поддержка космических операций. Микроспутники, такие как XSS11 демонстрируют основные возможности платформы, включая встречу и сближение, автономная работа и выполнение миссий. The XSS11 находитсяподуправлением the Air Force's Experimental Satellite System's Micro Satellite Flight Demonstration Program совместно Air Force Research Laboratory (AFRL). Был запущен с базы Ванденбергракето-носителем Minotaur-I.
К декабрю 2005 года аппарат провел «от трех до четырех раз» сближение с верхней? ступенью РН Minotaur I, на которой? он был выведен на орбиту, до расстоянии? от 1500 до 500 м. Помимо этого, за счет естественных особенностей? относительного движения двух объектов аппарат «более 75 раз» облетел вокруг ракетной? ступени.
Этот снимок верхней? ступени РН Minotaur-I сделан со спутника XSS-11 с расстояния 0.5 км
Спутником управляет группа сотрудников Директората космических аппаратов и12-ого отряда Центра космических и ракетных систем ВВС США на авиабазе Ке?ртланд. Благодаря успешной? работе КА состав группы уже сокращен с 30 до 15 человек и будет уменьшаться и дальше, если XSS-11 успешно продемонстрирует заложенные в него возможности автономной? работы.
После запуска было объявлено, что активный? полет XSS-11 продлится от 12 до 18 месяцев, таким образом, через полгода после старта более оптимистичная оценка видится вполне реальной?; Тем не менеееще месяц или два аппарат будет находиться на этапе функциональных испытании? систем - операторы все еще проверяют его различные компоненты.
После этого аппарат должен сблизиться еще с несколькими космическими объектами, которые, как было официально объявлено, представляют собою? неактивные американские КА или ракетные ступени. Дата следующей? встречи и «партнер» XSS-11 пока не определены и будут выбираться в соответствии с графиком и полетным заданием. Главная особенность XSS-11 состоит в том, что он должен сближаться с «некооперирующимися» целями, не получая от них никакой? помощи. Земля будет задавать аппарату цель и параметры ее орбиты, а определение собственного положения по сигналам навигационной? системы GPS и расчет необходимых маневров он должен проводить сам.
Итоговая стоимость программы XSS-11 оценивается сеи?час в 82 млн $.
21 июня южноафриканский? наблюдатель Тед Молчан случайно обнаружил неизвестный? очень слабыйкосмический? объект примерно 10m с переменным блеском. При наблюдениях использовалась ПЗС-камера Mintron с чувствительностью 0.005 люкс без накопления сигнала и до 0.00005 люкс с накоплением по 128 кадрам. По трем измеренным точкам Тед Молчан предположил, что этот объект является ступенью «Минотавра» от запуска XSS-11. Наблюдение 27 июня оказалось неудачным, но 29 августа слабыйнеизвестный? спутник 10m был найден вновь на орбите с наклонением 98° и периодом 101 мин, которые соответствовали объявленным для XSS-11. Тед Молчан установил, что наблюдения в июнеи августе соответствуют одному объекту и определил его орбитальные элементы. С этого времени ступень от запуска XSS-11 наблюдается регулярно. Параметры ее по состоянию на 30 октября составляли:
- наклонение - 98.85°;
- минимальная высота - 848.5 км;
-максимальная высота - 867.9 км;
- период обращения - 102.1 мин.
Известная теперь долгота восходящего узла ступени и тот факт, что КА пока находится недалеко от нее, позволяет уточнить список объектов, которые XSS-11 может посетить. Как утверждается, запас характеристической? скорости бортовой? ДУ составляет 600 м/с; с учетом необходимости сближения с несколькими разными объектами это не очень много. Объекты-кандидаты (спутники и ракетные ступени, но не фрагменты), можно выявить, задав следующие ограничения: наклонение от 98.5 до 99.2°, высота от 800 до 900 км. Таких оказалось всего 64; задавая дополнительно отклонение по долготе восходящего узла не более чем на 10°, мы получили список всего из 10 объектов.
В список вошли две ракетные ступени и четыре спутника США, а также один французский? и три китайских КА. Официально было заявлено, что объектами «инспектирования» XSS-11 будут «мёртвые» или неиспользуемые американские спутники, а также части космических кораблей, но «взглянуть», скажем, на маневрировавший? китайский? “Shijian 5” было бы весьма интересно. Напомним еще раз и официально заявленные в апреле и повторенные в октябре «правила игры»: «Если мы ударимся о другой? космический? объект, значит, мы проиграли».