Г.П. Шарапенко, А.В. Пилецкий
06.12.2015 г.

  На главную раздела "Научные работы"


          5. Особенности эксплуатации системы «Санитар»

          5.1 Особенности эксплуатации подсистемы «Санитар-Н»

          КА легкого класса массой 1,5 – 2 т, выводимый на орбиту высотой от 300 до 800 км РН типа «Рокот», предназначен для удаления КМ в плотные слои атмосферы.

          КК обеспечивает наземную подготовку КА к запуску, запуск на заданную орбиту, управление КА и целевое функционирование его на орбите в соответствии с рабочей программой. В обеспечение функционирования КА подсистемы «Санитар-Н» предусматривается использование отечественных и/или зарубежных средств НКУ для управления КА и получения данных телеметрии с борта КА – с помощью ОКИК.

          Орбитальная группировка (ОГ) КА подсистемы «Санитар-Н» должна состоять из КА, количественный состав и орбитальное построение ОГ которой обеспечивает безопасную эксплуатацию КО. Запуск КА подсистемы «Санитар-Н» осуществляется в соответствии с международной Программой по очистке ОНО.

          Для высокоточного определения параметров полета КА предусматривается использование систем навигации ГЛОНАСС (РФ) и GPS (США).

          Как показано в [5], удаление объектов КМ осуществляется с помощью следующих целевых средств: приемника мусора или гарпуна с тросом, или копья с НТУ.

          Захват объектов КМ приемником мусора возможен, если размер входного отверстия приемника мусора превышает размер объекта КМ. Операция по захвату мусора осуществляется при полете КА «вдогон» объекта КМ, с обеспечением небольшого превышения вектора скорости КА по сравнению с орбитальной скоростью объекта КМ.

          Захват возможен как одиночных объектов КМ, так и роев (групп мелких фрагментов), в соответствии с размером входного отверстия приемника мусора.

          Применение гарпуна происходит в случае, если размер объекта КМ превышает размер входного отверстия приемника мусора, что не позволяет использовать приемник мусора для захвата такого объекта.

          Применение гарпуна с буксировочным тросом позволяет обеспечивать с помощью космического аппарата оперативное удаление объекта КМ в плотные слои атмосферы.

          В то же время, применение гарпуна с буксировочным тросом для транспортирования объекта КМ в плотные слои атмосферы  требует со стороны КА больших затрат топлива как на потребное снижение высоты орбиты, так и на последующие маневры, связанные с поднятием орбиты для поиска объектов КМ на большей  высоте.

          С учетом этого, применение копья с НТУ, не требующего проведения маневров КА, связанных с поиском объектов КМ на большей высоте, целесообразно для увеличения баллистического коэффициента объекта КМ, подлежащего уводу, который позволяет снизить продолжительность пребывания объекта КМ (с увеличенным за счет НТУ миделем) в ОНО до 1 года.

          Согласно оценкам, продолжительность пребывания объекта КМ массой до 1000 кг в ОНО со сферой НТУ диаметром 10 м в течение 1 года возможна для круговых орбит максимальной высотой не более 500 км, что ограничивает применение копья с НТУ.

          В ЦПИ, на основании полученных данных СККП РФ и США, телеметрической информация о задействовании целевых средств КА определяются текущие результаты миссии КА и формируются рабочие программы, которые в виде программных команд передаются на КА. Обобщенная информация об удалении мусора передается из ЦПИ в МЦИУ.

          В течение миссии КА подсистемы «Санитар-Н» осуществляется фиксируемое заполнение приемника мусором. При достижении критического значения расхода топлива в ЦПИ принимается решение о его введения в плотные слои атмосферы, что реализуется выдачей тормозных импульсов ЖРДУ.

          Полет КА подсистемы «Санитар-Н» после выключения ЖРДУ наблюдается СККП. В плотных слоях атмосферы КА (с объектами КМ в приемнике мусора) сгорает.

          5.2 Особенности эксплуатации подсистемы «Санитар-В»

          КА среднего класса массой 6,5-7 т, выводится на орбиту высотой от 800 до 2000 км РН типа «Союз» или «Ангара».

          Назначение КА подсистемы «Санитар-В»:

          - уничтожение объектов КМ малого размера (максимальный размер объектов КМ, подлежащих уничтожению определяется, исходя из энергетических характеристик бортовой лазерной установки) лазером путем диспергирования до молекулярного уровня;

          - захват гарпуном объектов КМ большого размера с последующим снижением КА подсистемы «Санитар-В» до орбиты высотой 800 км, с которой, после захвата гарпуном КА подсистемы «Санитар-Н», осуществляется введение объектов КМ в плотные слои атмосферы.

          Космический комплекс подсистемы «Санитар-В», также как и КК «Санитар-Н», обеспечивает наземную подготовку КА к запуску, запуск на заданную орбиту, управление КА и целевое функционирование его на орбите в соответствии с рабочей программой.

          Для функционирования КА системы «Санитар-В», предусматривается использование отечественных и/или зарубежных средств НКУ для управления КА и получения данных телеметрии с борта КА – с помощью ОКИК.

          Орбитальная группировка (ОГ) КА подсистемы «Санитар-В» должна состоять из КА, количественный состав и орбитальное построение ОГ которой обеспечивает безопасную эксплуатацию запускаемых и обращающихся космических объектов. Запуск КА подсистемы «Санитар-В»  осуществляется в соответствии с международной Программой по очистке ОНО.

          Эксплуатация КА подсистемы «Санитар-В» предусматривает его выведение на заданную орбиту не ниже 800 км (радиационно безопасная орбита), приведение ТЭУ в рабочее состояние, после чего – целевое функционирование его на орбитах высотой до 2000 км.

          Для высокоточного определения параметров полета КА предусматривается использование систем навигации ГЛОНАСС (РФ) и GPS (США).

          Операция по уничтожению мусора осуществляется при полете КА «вдогон» объекта КМ, с обеспечением небольшого превышения вектора скорости КА по сравнению с орбитальной скоростью объекта КМ.

          При достижении заданных параметров по дистанции и прицеливанию осуществляется включение лазера в рабочий режим, позволяющий осуществить диспергирование объекта КМ. Обоснование  применения лазера с ЯЭУ для очистки космоса от мусора приведено в источниках [6], [7],  [8].

          В ЦПИ, на основании полученных данных СККП РФ и США, телеметрической информация о работе лазера КА определяются текущие результаты миссии КА и формируются рабочие программы, которые в виде программных команд передаются на КА. Обобщенная информация об удалении мусора передается из ЦПИ в МЦИУ.

          Завершение миссии КА подсистемы «Санитар-В» осуществляется торможением бортовыми двигательными установками (ЖРДУ и/или ЭРДУ) с целью снижения его до высоты 800 км, где осуществляется выключение ТЭУ. Выведенный на эту орбиту КА подсистемы «Санитар-Н» осуществляет захват гарпуном КА подсистемы «Санитар-В» и завершает операцию по вводу КА (с выключенной ТЭУ)  в плотные слои атмосферы и приземлением в заданном районе, где осуществляется прием и утилизация КА. Полет КА подсистемы «Санитар-В» наблюдается СККП.

В начало                               Продолжение
 

Добавить комментарий Сообщение модератору


Защитный код
Обновить