Г.П. Шарапенко, А.В. Пилецкий
30.09.2015 г.

  На главную раздела "Научные работы"


          6. Стратегия удаления космического мусора


          Задачу очистки ОНО от техногенного мусора, явившегося следствием космической деятельности СССР и России, на основании предварительных оценок, представляется целесообразным осуществлять выведением специализированных КА на орбиту ракетами-носителями (РН) типа "Союз" с космодрома Плесецк, а в дальнейшем и с космодрома Восточный.

          С космодрома Плесецк этой РН может осуществляться прямое выведение КА на орбиты со следующими наклонениями [7]: 62,8˚, 67,1˚; 72,9˚; 81,4˚; 82,3˚; 90,0˚; 97,0˚, что обусловлено разрешенными трассами полета. С космодрома Восточный в ближайшие годы можно будет осуществлять прямое выведение КА ракетами-носителями типа "Союз" на орбиты, начиная с наклонения 51˚.

          Параметры орбиты выбираются с учетом программы работы КА по удалению объектов КМ.

          С учетом неравномерной насыщенности мусором ОНО предлагается ввести разделение задач удаления мусора средствами, приданными рассматриваемому КА, по высотным шаровым слоям.

          Слой А – в пределах высот от 300 до 800 км. Это наиболее засоренный шаровой слой.

          При формировании программы полета необходимо предусмотреть выведение КА ракетой-носителем на самую высокую орбиту (в пределах слоя А).

          Удаление или захват объектов КМ осуществляется приемником мусора и отстреливаемыми средствами.

          С целью снижения засоренности слоя А, подлежат удалению и такие крупногабаритные объекты КМ, срок баллистического существования которых, согласно расчету, меньше 25 лет.

          Копье оснащается сферой, диаметр которой, обеспечивает расчетное пребывание объекта КМ в "25-летней зоне".

          Гарпун осуществляет захват объекта КМ, с последующим расчетным снижением высоты орбиты с помощью бортовой ДУ и отцепкой от КА. Снижение высоты орбиты гарпуна осуществляется до заданной высоты, соответствующей вхождению в плотные слои атмосферы или до высоты, соответствующей "25-летней зоне" уводимого объекта КМ.

          Последующий (после отстрела копья или гарпуна) сбор объектов КМ, подлежащих удалению, требует проведения орбитальных маневров КА согласно программе работы.

          Завершение миссии, требует выдачу тормозных импульсов до полного израсходования запасов топлива в обеспечение гарантированного пребывания КА в "25-летней зоне".

          Слой В – в пределах высот от 800 до 1200 км.

          Ограничение верхнего значения высоты вызвано тем, что в пределах высоты орбит 1200 км энергетически выгодным является увод космических объектов в плотные слои атмосферы.

          Космические объекты, обращающиеся на более высоких орбитах энергетически выгодно уводить в зону захоронения.

          При формировании программы полета необходимо предусмотреть выведение КА ракетой-носителем на наиболее высокую орбиту в пределах слоя B.

          Удаление или захват объектов КМ в слое B осуществляется приемником мусора и, преимущественно, гарпуном.

          Копье может иметь ограниченное применение, обеспечивая пребывание в "25-летней зоне" объекта КМ массой менее 1 т в пределах высоты орбиты 800-900 км.

          Гарпун (аналогично приведенному в слое А) осуществляет захват объекта КМ, с последующим расчетным снижением высоты орбиты с помощью бортовой ДУ и отцепкой от КА. Последующий (после отцепки гарпуна) сбор объектов, подлежащих удалению, требует проведения орбитальных маневров КА в соответствии с  программой работы. Для завершения миссии КА выводится на орбиту, соответствующую "25-летней зоне", после чего предусматривается полное израсходование запасов топлива в обеспечение гарантированного пребывания КА в "25-летней зоне".

          Слой C – в пределах высот от 1200 до 2000 км.

          Пределы слоя С определяются снизу (1200 км) – энергетически выгодным верхним пределом для увода КО в плотные слои атмосферы, сверху (2000 км) – нижней границей зоны захоронения.

          В связи с этим, все объекты, подлежащие удалению из слоя С, уводятся в зону захоронения. Удаление или захват объектов КМ в слое С осуществляется приемником мусора или гарпуном.

          Загарпуненные объекты подлежат уводу в зону захоронения, с последующей отцепкой буксирного троса.

          Последующий (после отцепки гарпуна) сбор объектов, подлежащих удалению, требует проведения орбитальных маневров КА согласно программе работы.

          Для завершения миссии КА выводится в зону захоронения, где выдачей разгонных импульсов расходуются все запасы топлива.

          Слой BR –  высоты от 800 до 900 км (значение высот подлежит уточнению).

          Существование этого слоя (подслоя слоя B) связано с тем, что в этом диапазоне высот оказались радиоактивные фрагменты уводимых частей советских КА УС-А, УС-АМ и два КА "Плазма-А" с ЯЭС, подлежащие уводу в зону захоронения.

          При формировании программы полета КА для удаления радиоактивных объектов КМ необходимо предусмотреть выведение КА ракетой-носителем на минимальную орбиту (в районе 800 км), с последующим ее повышением.

          Захват или удаление объектов КМ в слое BR осуществляется приемником мусора или отстрелом гарпуна в объект КМ. После увода загарпуненного объекта КМ в зону захоронения, буксирный трос подлежит отцепке от КА.

          Последующий (после отцепки гарпуна) сбор объектов, подлежащих удалению, требует проведения орбитальных маневров КА согласно программе работы.

          Поскольку объекты КМ подлежат уводу в зону захоронения, для распознавания радиоактивных фрагментов, в состав КА вводятся радиометры.

          Поиск и захват объектов КМ в слое BR на орбитах осуществляется в широтном поясе 65°с.ш. – 65°ю.ш. После завершения миссии КА выводится на орбиту захоронения, где осуществляется полное израсходование всех запасов топлива.

В начало                              Продолжение
 

Добавить комментарий Сообщение модератору


Защитный код
Обновить