Новый мусор на геостационарной орбите: разрушение Telcom-1 и AMC-9

    26 августа индонезийский оператор связи PT Telecom сообщил об аномалии своего спутника Telkom 1. Официальные представители компании заявили, что они ожидают от подрядчика, изготовившего спутник, Lockheed Martin, мер по восстановлению контакта со спутником и переводят клиентов на резервные мощности из предосторожности. Однако реальность оказалась хуже — сеть телескопов компании ExoAnalytic Solutions зафиксировала разрушение спутника с выбросом двух струй жидкости или газа и нескольких крупных обломков.



    За последние месяцы это уже второй случай замеченного разрушения спутника на геостационарной орбите — 17 июня была потеряна связь со спутником AMC-9, от которого спустя некоторое время отделились несколько обломков. Впрочем, с ним удалось восстановить связь и даже частично вернуть в работу. На геостационарной орбите уже давно дефицит места, и новый мусор будет создавать все больше проблем.


    Telkom 1 в полете, рисунок Lockheed Martin

    Спутник Telkom 1 был запущен летом 1999 года и уже на три года превысил расчетный пятнадцатилетний срок службы. Компания-разработчик, Lockheed Martin, считала, что он может проработать до 2019 года, а эксплуатант, PT Telecom собиралась заменить спутник на новый Telkom 4, который планируется запустить в 2018 году. Увы, 25 августа антенны спутника потеряли наведение на Землю. PT Telecom оперативно перебросила мощности на другие спутники, но некоторые проблемы с банкоматами и платежными терминалами в Индонезии все-таки возникли. Тем временем, третья компания, ExoAnalytic Solutions, обрабатывающая данные 165 телескопов, опубликовала видео разрушения Telkom 1.



    Бегущие на заднем плане светящиеся объекты — это звезды. На видео хорошо различимы выброс жидкости или газа в двух направлениях и, как минимум, три заметных обломка. Изменение яркости спутника говорит о том, что он начал вращаться. Измерения элементов орбиты спутника подтвердили факт серьезных проблем — спутник, находившийся на штатной геостационарной орбите, стал с нее сходить — его апоцентр (высшая точка орбиты) вырос на 44 км, наклонение орбиты увеличилось на одну сотую градуса, и сейчас спутник медленно дрейфует в западном направлении.


    Изменения орбитальных параметров, источник: CalSky

    Что конкретно разрушилось на спутнике невозможно узнать без восстановления с ним связи, но, очевидно, как минимум один из баков (топлива, окислителя, газа наддува) потерял герметичность, оторвав какие-то элементы от конструкции. Telkom 1 построен на популярной платформе A2100, нес 24 транспондера в С-диапазоне и 12 в расширенном С-диапазоне. Начальная масса спутника (с топливом) составляла 2765 кг.


    Схема платформы А2100, источник:ecoruspace.me

    Несмотря на очевидно серьезные повреждения, шанс на восстановление связи есть. 17 июля была потеряна связь со спутником AMC-9, спустя несколько дней были замечены отлетающие от него обломки, и, тем не менее, 1 августа связь с ним удалось восстановить. Увы, не сообщалось, что удалось установить, какие именно элементы отвалились от спутника.





    Та же компания ExoAnalytic Solutions предоставила видео фрагментации спутника.



    Очень хорошо видно, как спутник дрейфует относительно работающих спутников в другой точке стояния. На заднем плане можно разглядеть даже рассеянное звездное скопление.

    Впрочем, наличие связи со спутником AMC-9 не означает, что им можно полноценно управлять. Обычно после завершения срока службы геостационарные спутники отправляют на орбиту 200-300 км выше геостационарной, где они никому не будут мешать. Увы, внезапно сломавшиеся спутники остаются на своих местах и начинают дрейфовать, потенциально представляя опасность для других спутников. Неуправляемый спутник на геостационарной орбите из-за неравномерностей гравитационного поля Земли, воздействия Солнца и Луны, меняет свою орбиту так, что смещается в одну из точек стабильного равновесия, а наклонение его орбиты увеличивается до 15°. Если посмотреть на орбиты давно сломавшихся спутников, заметно, что они наклонены.


    Советские спутники «Экран», источник: stuffin.space

    Сегодня на геостационарной орбите находятся более 440 спутников, мусора же гораздо больше. С одной стороны, на ней довольно свободного места (не учитывая точки стояния, их-то как раз дефицит), и она в каком-то смысле «самоочищается». С другой стороны, этот мусор никуда не денется с окрестностей геостационарной орбиты — в отличие от низкой околоземной, здесь спутники могут существовать тысячелетиями. «Живым» спутникам уже приходится отслеживать мусор и уворачиваться от него. Синдром Кесслера в том виде, как он показан в «Гравитации», геостационарной орбите пока не грозит, но остается открытым вопрос, сможет ли человечество замусорить ее до серьезных проблем с использованием. Впрочем, когда в не очень близком будущем мусора станет слишком много, сможет возникнуть и позитивная возможность переработки старых сломанных спутников в что-нибудь полезное для новых.
    Поделиться публикацией
    Комментарии 84
      +1
      Всего лишь одно ведро гвоздей на ретроградной геостационарной орбите, отменит весь геостационар.
        +7
        Главное что бы Северная Корея об этом не догадалась
          –19
          му ха ха, под каждым словом, писаюся под столом…
            –1
            Твои американцы засрали больше всех планету
            0
            А зачем? Кому-то слава Герострата покоя не дает?
              0
              ведро гвоздей на ГСО — это примерно 1 гвоздь на кубический километр пространства (считали лет 5 назад для гаек М6, для гвоздей будет примерно так же)… вероятность встречи со спутником не слишком велика. скорости при столкновении будут примерно равны, что снижает риск повреждения. Если этим гвоздям/гайкам придать дополнительную скорость для увеличения «поражающих свойств», то они достаточно быстро выйдут из области расположения геостационарных спутников…
                –4
                Не знаю, зачем вы это считали, и как-то не хочется узнать, но спасибо.
                  0
                  Да считали после аналогичного заявления на другом форуме… просто чтоб показать, что вероятность столкновения не столь велика…
                  Про ретроградную орбиту — да, не учел. ошибку признаю. только вывод на ретроградную вроде получается энергетически гораздо дороже? или я ошибаюсь?
                    +3
                    Двойная скорость вращения Земли, для Байконура — 2*316 м/с. При общих затратах порядка 11 км/с.
                      0
                      Или дороже, или масса меньше. Учитывая, что выводят несколько тонн на прямую орбиту, на обратную можно без проблем вывести тонны полторы вместе с блоком разведения.
                    0
                    скорости при столкновении будут примерно равны

                    Ретроградная орбита — навстречу. Скорости складываются, в сумме > 6 км/с
                      0
                      Тогда уж для очистки геостационара от спутников лучше на полярную орбиту с радиусом как у геостационарной запустить пару вёдер с гвоздями чтобы столкновения под углом 90 градусов гарантировано отправляли обломки сбитого спутника подальше с геостационарной орбиты. Либо на высокоэлиптическую орбиту с апогеем на орбите Луны чтобы гвоздями спутники откидывало либо от Земли либо наоборот к Земле, а лишние гвозди выпали бы на Луну либо сгорели в атмосфере Земли.
                        +3
                        запустить пару вёдер с гвоздями чтобы столкновения под углом 90 градусов гарантировано отправляли обломки сбитого спутника подальше с геостационарной орбиты
                        Будет орбита с наклоном, дальше она не уйдет.
                          +2
                          Подальше не получится — соотношение масс спутник/гвоздь порядка 1е6 — тонны/граммы. dV спутника, если он сможет остановить гвоздь, выйдет порядка единиц мм/с. А скорее не остановит, а просто что-нибудь отломает навылет. Так что только из строя выведет, а с орбиты сильно не собьет.
                            +2
                            Никто не запрещает вместо ведра звоздей запустить собственно ведро)))
                              +1
                              Может тогда уж большой магнит просто кинуть? Соберет остатки мусора и потом вместе с ним упадет
                                +2
                                Всё бы ничего, но спутники не всегда содержат в себе детали которые будут магнитится. Да и магнит нужен крайне мощный чтобы примагничивать к себе спутники.
                                  +2
                                  и тяжёлый, чтобы магнитить к себе, а не магнититься самому
                                    +4
                                    И выводить карбоновой ракетой, а то может и ступень не отойти
                                  0
                                  Даже если «ведро» запустить, то две эти орбиты будут пересекаться в одном и том же месте в разное время. Так разве что таргетно определенные спутники сбивать, например ненужные.
                                  Но возникает другая проблема. Предположим что мы удачно ударили по спутнику под углом 90гр., то у него изменится только наклон орбиты, которая все так-же будет пересекать ранее занимаемое «место» спутником.
                                  Чтобы вывести спутник с орбиты — его нужно тормозить, как предложили в первом комменте — ретроградной орбитой.
                                  +1
                                  А что, если на ГСО создать атмосферу, движущуюся по встречке? Тогда мусор будет не разрушаться, а плавно тормозить, спускаясь по спирали, и атмосфера тоже будет тормозить и спускаться вместе с мусором до самой Земли.
                                    0
                                    Просто молекулы газа почти сразу сдует солнечным ветром. Нужно что-нибудь висящее 2-3 месяца.
                                    Еще проблема, если тормозить только на одной высоте, то орбита не спустится. Перицентр опустится, апоцентр останется на той же высоте.
                                      +2
                                      Для схода с орбиты достаточно, чтобы перицентр оказался в атмосфере Земли. Так что такое гипотетическое облако может работать. Другое дело, что удерживать его в вакууме нечем.
                                        0
                                        Атмосфера будет тоже тормозиться и тормозить мусор на меньших высотах.
                                          +1
                                          Мне кажется, для этой цели хорошо подходит вода твердая гранулированная.
                                  +3
                                  песок, и не гвозди, и не ведро а несколько тонн.
                                  и раскидывать по орбите, раскрутив диспенсер вокруг своей оси.
                                    0
                                    Как итог спутники хорошо так отпескоструит, но не факт что они сильно изменят орбиту или выйдут из строя. Да и чем с Земли тащить песок проще будет какой-нибудь относительно мелкий околоземный астеройд на геостационар притащить. Столкновения со спутниками его расколоть врятли расколют но хотя бы обломков будет поменьше. Потом либо уронить куда-нибудь в океан либо наоборот отправить обратно на какую-нибудь солнечную орбиту в зависимости от размеров.
                                      –1
                                      Не отполирует а нашпигует или разрушит.

                                      Каждая песчинка на скорости 20км/с сделает бум порядка 60кДж или 15г в тротиловом эквиваленте
                                        +3
                                        Песчинка весом 1мг на скорости 20км/с имеет всего 200 Дж.
                                          0
                                          опс, на порядок ошибся
                                          +3
                                          20 км/с даже если песок по ретроградной орбите пустить не получится ибо первая космическая примерно 8км/с, а на ГСО скорость примерно 3км/с, то есть скорость сближения песка движущегося по ретроградной орбите и спутника будет чуть больше 6км/с что по факту реально только сильно отпескоструит аппарат но не факт что выведет его из строя.
                                            0
                                            Странно что не предложили свинцовый или урановый песок, в нём импульс будет больше.
                                            0
                                            В случае полной остановки.
                                            А т.к. большинство спутников — тонкостенные оболочки, то песчинка просто прошьёт спутник насквозь — и не заметит.
                                          +3
                                          Скрытый текст
                                          image
                                            +1
                                            Одного ведра гвоздей хватит. За год множество спутников побьет, а дальше синдром Кесслера. Еще риски возрастут, никто не станет выводить туда спутники, за пару лет шанс потерять спутник большой.
                                            +3
                                            Поэтому не гвоздь, а полторы тонны. И не гвоздей, а хитрых шестигранников упакованных в несколько контенейров.
                                            Сию хрень на полном серьёзе считали и проектировали в одном НИИ во времена позднего СССР. Вот, прямо, из первых рук информация. Одним пуском обещали вынос большинства спутников в течение нескольких дней.
                                            Там тоже задача не простая — как распределить фрагменты по орбитам и обеспечить вывод этого всего для наискорейшего достижения требуемого эффекта. Идея была в том, чтобы орбиты элементов пересекались и относительно быстро смещались, покрывая максимальный объём пространства.
                                            Я даже подозреваю, что оно на вооружение стояло в качестве последнего аргумента.
                                            А может быть, и сейчас стоит.
                                              +2
                                              А почему не кубиков? Самая плотная упаковка по идее же.
                                              • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                                                  +3
                                                  А у кубика как раз шесть граней =).
                                                    0
                                                    Потому что в конце концов поражающие элементы распределялись обычной взрывчаткой и нужно было обеспечить максимально предсказуемое их распределение после взрыва. Выглядели они как многогранники, чтобы их них разные поверхности было формировать. Что-то типа меленького додекаэдра из закалённой стали высокой твёрдости.
                                                    0
                                                    Если Вы не под грифом/подпиской и вне РФ — то очень здорово было бы статью про это прочитать. (если «под» и «в», то, пожалуй, рисковать не стоит)
                                                    0
                                                    Хорошо, 1000 ведер. По объему это 10.000 литров = куб 2.2 х 2.2 x 2.2.
                                                      0
                                                      Сейчас, когда этого еще никто не делал, спутники уже от чего-то разваливаются. А уж если помочь… В любом случае всё идет к тому что либо ближний космос станет попросту недоступен, либо придется осуществлять целую программу по расчистке (скорее всего мы это лет через 10-20 и увидим).
                                                    0
                                                    Уже есть какие-то идеи насчет того, как избавляться от космического мусора?
                                                      +3

                                                      На эту тему была анимешка "Planetes" то есть нужны комические дворники, а вообще нужно организовать сбор космического мусора и его переработку, желательно прямо на орбите.

                                                        0
                                                        «комические» дворники? :-) Джамшут с Равшаном, чтоль? :-)
                                                        — Ну а если серьезно, то проблема сборки мусора в космосе на нынешнем этапе развития, похоже, способна только увеличивать количество мусора. Для начала — хотя бы решить проблему гарантированного свода с низких и средних орбит — аэродинамическим ли торможением, или электрическим.
                                                          +2
                                                          С низких оно само падает — именно потому не боятся запускать кубосаты пачками.
                                                          А средних не так уж и много — GPS, ГЛОНАСС и т.п.
                                                          0
                                                          Planetes, кстати, удивительно приятен своей человечностью и уважительным отношением к интеллекту зрителя. Хороший, годный сай-фай про космос; таких, как ни странно, до сих пор очень мало.
                                                          +3
                                                          Как и на Земле, помыть орбиту с шампунем. Вывести на ретроградную орбиту цистерну мыльной воды, напузырить многокилометровое пенное облако. Мелкие обломки об него затормозятся, а потом оно высохнет и улетучится.
                                                            +3
                                                            Хм, а можно вместо шампуня взять вакуумное масло (чтобы вода из стенок пузырей не испарялась), да при пузырении корабль раскрутить, может получиться годный солнечный парус! Ну, или солнечный рефлектор для подсветки поверхности Земли.
                                                            0

                                                            Японцы, вроде, пилят электромагнитный трал.

                                                              +1
                                                              надо организовать субботник
                                                                +2
                                                                Идей много — паруса, тросы, но денег дают мало, дальше отдельных экспериментов это не идет
                                                                –3
                                                                Натура человеческая одинаковая.
                                                                Что на земле все засирают, что в космосе.
                                                                  –1
                                                                  Несогласны?
                                                                    +23
                                                                    Вы так говорите, будто человек что-то особенное и остальные живые существа аналогичным не занимаются.
                                                                    Вон водоросли как атмосферу засрали — один кислород везде.
                                                                    +1
                                                                    Скорей не натура а количество ресурсов выделенных на решение задачи. С утилизацией «мусора» ценник вырастает неприлично, поэтому как бы забывают вторую часть авось в будущем это можно будет сделать дешевле ИЛИ УЖЕ НЕ НАМ.
                                                                      +1
                                                                      Космосу абсолютно фиолетово.
                                                                      +1
                                                                      Похоже на столкновение с «небесным камнем» прошившим спутник.
                                                                        0
                                                                        Вот кстати да, интересно, это попадание метеорита или в конструкции самой платформы что-то не выдержало?
                                                                          +2
                                                                          Вероятность очень маленькая. В первые годы космонавтики очень переоценивали метеорную опасность, но собранная статистика показала, что столкновения с опасными частицами очень редкие.
                                                                          0
                                                                          А это не похоже на испытания уничтожителя спутников, который может подойти близко к другому спутнику и механически/дистанционно его подпортить?
                                                                            0
                                                                            Конечно это спецально! Оттуда и заранее наведенный телескоп, успевший заснять разрушение.
                                                                            P.S. Но совпадение интересное, наверняка подобные кадры получается сделать очень не часто.
                                                                              +3
                                                                              165 заранее наведенных телескопов только у ExoAnalytic Solutions, не считая всевозможных военных систем слежения за космическим пространством.
                                                                                +3
                                                                                У них что, на каждый спутник по десятку телескопов направлено, чтоб не сперли?
                                                                              0
                                                                              Такие испытания с точки зрения скрытности гораздо проще проводить на каком-нибудь неработающем спутнике, которых на геостационарной орбите полно.
                                                                                0
                                                                                работающий даст еще и телеметрию всего процесса, так что для эксперимента лучше так.
                                                                                  +1
                                                                                  Это если с ним потом связь удастся восстановить. Зато ненужное внимание. Страховые компании начинают скептически на производителя посматривать, аналитики считают, журналисты статьи пишут на научно-популярные ресурсы. А так — отвалилось там чего-то от дохлой железяки сорокалетней давности, NORAD ещё один обломок в базу внёс, дело закрыто…
                                                                                +2
                                                                                Интересный вопрос. Американцы запускали инспекторы геостационарных спутников, есть ли у них возможность повреждать аппараты — неизвестно. Но шумихи для тайных испытаний многовато.
                                                                                  0
                                                                                  Во-первых, почему сразу американцы, во-вторых, может это неудачное испытание инспектора…
                                                                                    +2
                                                                                    Инспектор не в кассу, потому что сам засветится на подходе. Если об этой штуке не объявят открыто, как китайцы о своей противоспутниковой ракете, то это должно быть что-то типа автоматической орбитальной снайперской винтовки, с высокой точностью запускающей самокорректирующийся стелс-гвоздь на пересекающуюся орбиту.
                                                                                      0
                                                                                      Можно и лазером дырки делать, пока не рванет…
                                                                                        0
                                                                                        Э, нет, как раз лазером издалека дырки делать гораздо сложнее. Американскому авиационному мегаваттному лазеру вроде удавалось только со ста километров чего-то поджарить, причём установку таскал целый Боинг-747. В вакууме дистанция увеличится максимум километров до трёхсот — дифракционное рассеяние с успехом заменит атмосферное.
                                                                                          +1
                                                                                          В случае цели на геостационарной орбите экспериментальная лазерная установка может быть стационарная и намного больше и мощнее, чем в Боинге. Её легче модифицировать. Например экспериментировать с оптической системой или конфигурацией. Возможно мы увидели результат эксперимента с оптической системой решающей задачу борьбы с рассеянием.
                                                                                            0
                                                                                            В смысле, прямо с Земли засветить? Нуу… Теоретически возможно, но это тот ещё геморрой. Где-то в сети валяется фильм «Повелители луча» о советских попытках создания такой системы, которая должна была слепить низкоорбитальные спутники. Для добивания до ГСО с хорошей фокусировкой кроме мощного лазера потребуется солидное зеркальце, метров пять-десять диаметром, а такую дуру незаметно сделать и разместить не так просто, телескопы такого размера наперечёт.
                                                                                              0
                                                                                              Чисто теоретически: был придуман новый принцип, не требующий «солидное зеркальце, метров пять-десять диаметром», принцип был успешно проверен длительной экспозицией старого геостационарного спутника. Если это произошло на самом деле, то подтверждения этому может не быть десятки лет, пока аналогичная технология не появится у кого-нибудь еще…
                                                                                    +1

                                                                                    На этот "уничтожитель спутников" тогда тоже был бы направлен телескоп, и у нас было бы два видео. И ещё куча новостей каждый месяц, подробно освещающих, куда и зачем он полетел.
                                                                                    Был же недавно случай, когда наши запустили два секретных спутника. Было очень громко и интересно.

                                                                                      0
                                                                                      Заголовки помню, чем закончилось — нет, есть ссылочки на описание и текущую геопозицию?
                                                                                        +1

                                                                                        Сейчас нету времени тщательно искать материалы, нашёл такую вот заметку.
                                                                                        Пишут что летают потихоньку, после затишья в пару лет.

                                                                                        +1
                                                                                        У уничтожителя и размер был бы меньше и альбедо гораздо меньше чем у спутника. Шансов быть замеченным в телескоп было бы очень мало. Даже если бы уничтожителю нужны были бы большие солнечные панели — поверни их на 45 градусов чтобы отражение велось в космическое пространство, получишь всего 50% от доступной энергии но станешь сильно незаметнее. Уничтожителю не надо вести постоянное вещание, поэтому и потребности в энергии минимальны — для его успешной работы достаточно простой одноразовой батареи.
                                                                                          +1
                                                                                          Более того, для повреждений можно использовать лазер и управление через соседний головной КА.
                                                                                            +1
                                                                                            Боюсь что нет… на КА используют радиационную защиту, которая хорошо отражает излучение в широком спектре. Лазер надо будет мощнее в сотни раз того что нужен для прожигания потрохов т.к. большая часть лазерного излучения просто отразится от спутника. Разве что рентгеновский лазер сможет что-то сделать со спутником — не разрезать пополам, так пожечь электронику. Нет, пока лазеры в земных условиях не приспособят к сбиванию баллистических целей, в космосе от них толку не будет.
                                                                                              0
                                                                                              Ну можно же пофантазировать… Солнечные батареи под прямым углом довольно чёрные, теплообменник скорее всего тоже, да и «золотую» фольгу наверное проще прожечь несмотря на её отражающую способность.
                                                                                                +1
                                                                                                Солнечные батареи запаришься прожигать… подумаешь, локальное повреждение панели — да они там с выхода на орбиту летают с бракованными ячейками. Это надо будет хорошенько лазером по батареям пройтись, да ещё прицельно чтобы повредить большое количество ячеек. Фольгу можно прожечь но на это нужна больше плотность излучения в десятки раз чем для неотражающих материалов.
                                                                                                Попробуйте на досуге прожечь алюминиевую фольгу лазером, и тут же белый лист бумаги. А алюминиевая фольга имеет меньший коэффициент отражения чем золотая.

                                                                                    Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                                                                    Самое читаемое