Не случившееся орбитальное столкновение и немного интриги

    16 октября на орбите могло появиться два больших облака космического мусора, одно от советского спутника «Космос-2004», другое — от ступени китайской ракеты-носителя «Великий поход 4C». Два объекта, возможно, прошли друг от друга на расстоянии 11 метров с относительной скоростью 14,7 км/с и без помех продолжили свой долгий полет. Но вот было ли это реальной опасностью или же стартап решил прокричать «Волки!», чтобы пропиариться?


    Вспышка от удара на скорости 7,5 км/с в исследовательском центре Эймса, фото NASA

    14 октября твиттер компании LeoLabs, занимающейся отслеживанием объектов на орбите, сообщил о возможности столкновения двух крупных экземпляров космического мусора — советского спутника «Космос-2004» и третьей ступени китайской ракеты-носителя «Великий поход 4С». С вероятностью от 1 до 20% они могли столкнуться на высоте 991 км над Антарктикой в 00:56 UTC 16 октября. Общая масса объектов оценивалась примерно в 2,8 тонны, что в два раза превышало массу аппаратов, столкнувшихся в 2009 году и породивших более двух тысяч заметных объектов космического мусора.


    Анимация сближения, созданная LeoLabs


    Спутник «Парус» в парке «Патриот», фото пользователя kpopov/russianarms.ru

    «Космос-2004» относится к типу «Парус» (навигационно-связные спутники морской системы «Циклон») и был запущен 22 февраля 1989 года с космодрома «Плесецк» на полярную орбиту высотой 1000 км ракетой-носителем «Космос-3М». Его масса составляет примерно 825 кг, диаметр в районе двух метров, и, к тому же, на спутнике выдвигается семнадцатиметровая мачта для стабилизации при помощи гравитационного градиента. Расчетный срок существования спутников этой системы находился в диапазоне 18-24 месяцев, так что уже к середине 90-х он наверняка перешел в категорию космического мусора.


    Третья ступень «Великого похода 4B», которая выглядит так же, как и «4С»

    Третья ступень «Великого похода 4С», она же объект 2009-072C, входила в состав ракеты-носителя, которая 15 декабря 2009 вывела на полярную орбиту спутники «Яогань-8» и «Сиван-1» и после отделения полезной нагрузки стала космическим мусором. Ее масса оценивается примерно в две тонны, диаметр составляет 2,9 метра, а длина — 7,5 м.

    На деградацию орбиты спутников влияет множество факторов, часть из которых, например, солнечная активность, плохо предсказуема. К тому же у измерительного оборудования есть свои ограничения по точности. Поэтому расстояние в момент сближения между «Космосом-2004» и ступенью по расчетам LeoLabs менялось в достаточно широких пределах.


    Расчетные расстояния между объектами, изображение LeoLabs

    Новость от компании, которая продает свой сервис по отслеживанию объектов на орбите, закономерно захотели проверить по другим источникам. И здесь получилась любопытная картина. Роскосмос подтвердил возможность столкновения, но без конкретных расстояний или вероятностей. 18-я эскадрилья контроля космического пространства ВВС США, по словам журналистки CNN Джеки Уолтерс, определила близкую к нулю вероятность столкновения. Компания The Aerospace Corporation рассчитала вероятность как 1 к 23 миллиардам. А LeoLabs не отказались от своих слов и уже после 16 октября заявили, что расстояние между «Космосом-2004» и ступенью составило 11 метров, что, учитывая размеры обоих объектов и семнадцатиметровую мачту «Космоса-2004», дистанция весьма и весьма маленького размера.

    Достоверно же можно сказать следующее:


    Космический мусор, наблюдаемый Европейским космическим агентством

    Космических аппаратов, а, следовательно, и космического мусора, на орбите становится все больше. На лето 2020 года ежеквартальный журнал учета космического мусора NASA насчитывал почти 21 тысячу объектов на орбите, из которого мусором являлись 15 тысяч. Сейчас, с развертыванием не-геостационарных сетей высокоскоростного интернета, несмотря на принимаемые меры по сведению аппаратов с орбиты, мусора будет еще больше.


    Столкновение «Космоса-2251» и «Иридиума-33», а также мусор спустя 10 и 50 минут после. Изображение Rlandmann/Wikimedia Commons

    Столкновения больших объектов на орбите способны породить огромное количество космического мусора. 10 февраля 2009 года столкнулись сломавшийся в 1995 году советский спутник «Космос-2251» и функционирующий «Иридиум-33». В результате образовалось 2296 заметных обломков. И, хоть столкновение произошло на высоте 789 км, мусор разлетелся по разным орбитам и снижался с разной интенсивностью, в результате чего уже спустя два года Международной космической станции, работающей на орбите в два раза ниже, пришлось уворачиваться от одного из обломков. Если бы друг в друга врезались «Космос-2004» и китайская ступень, результат мог бы стать сильно плачевнее.

    LeoLabs можно поздравить с тем, что они стали ньюсмейкером и отлично пропиарились на этой истории. Оценку этичности такого пиара придется отдать на усмотрение читателя — оборудование у военных наверняка лучше, к тому же LeoLabs пока что использует только радары, в то время как у государственных организаций есть и оптические системы, например, отечественная «Сажень» способна определять расстояние до спутника с точностью до 3-5 миллиметров. Компания может использовать свои критерии опасного сближения, искренне ошибаться или же раздувать событие с очень маленькой вероятностью для продажи своего сервиса.

    Комментарии 24

      +2
      отечественная «Сажень» способна определять расстояние до спутника с точностью до 3-5 миллиметров

      Судя по офф. сайту такая точность достижима при наличии уголковых отражателей на объекте наблюдения, много ли спутников оборудуется таким устройством?
        +3
        Мало, но не единицы. Например, отражатели на ГЛОНАССы ставят.
          +3
          Или на Луну.
          –2
          Я подозреваю что на этих объектах полным-полно конструктивных элементов, которые способны играть роль УО.
          +1
          Похоже необходимо вводить международный закон на уровне ООН о том, что все страны должны обеспечить возможность схода с орбиты отработанных спутников и других объектов. А то будем таким макаром лет через сто жить в мире «Валли».
            0
            Не будем, потому что не улетим.
              +9
              Скорее в мире ΠΛΑΝΗΤΕΣ
                +1
                Ну или «Гравитации».
                0
                Тут проблемка возникает: обычно спутники и без того уводятся на орбиту захоронения, либо сами тормозятся и сходят с орбиты. Но что делать с теми, которые заканчивают работу нештатно, например в результате выхода из строя критически важных систем? Как обеспечить достаточно надёжный сход с орбиты спутника, рассчитанного на срок службы 15 лет или более?
                Как сказал бы приснопамятный чучка — тебе, однако, тут вторая спутника нада.
                0
                image

                Основной мусор на картинке на расстоянии 3-4 радиуса от шарика. Интересно, кто и зачем запустил столько мусора на 20 тыс. км?
                  0

                  Ну там побольше чем 3-4 (край шарика это мусор на низкой орбите а не уровень моря) а 5.5 радиусов это ГСО

                    +1
                    Геосинхронная орбита видимо — 35 786 км.
                      0
                      сша, во время холодной войны
                        0
                        Стог иголок?
                        0
                        Это иллюзия восприятия. Большое «кольцо» — геостационарная орбита. Еще узнаваемы средние орбиты — ГЛОНАСС/GPS. Но больше всего мусора глубже, на низких орбитах, и их видно хуже всего.

                        Вот распределение по высоте. Больше всего в районе 1000 км, там полярные и солнечно-синхронные орбиты

                        image
                          0
                          глянул каталог EESA. Там на ГСО указано порядка полутора тысяч объектов. На картинке явно больше. По-моему, либо картинка не в масштабе, либо там вообще все объекты нарисованы, а не только запущенные с Земли.
                            +1
                            На графике — плотность. А плотность с равномерным количеством падает как куб же.
                            Потому больше всего — таки на ГЕО. И в массе, и в штуках. Причем 75% мусора на ГЕО неизвестного происхождения(не отслежено от чего, предположительно военные спутники начала гонки).
                          +1
                          Вопрос с которого начинается статья: "… было ли это реальной опасностью или же стартап решил прокричать «Волки!», чтобы пропиариться?".
                          Ответ внятен и понятен:
                          «расстояние… составило 11 метров, что, учитывая размеры обоих объектов и семнадцатиметровую мачту ..., дистанция весьма… маленького размера.»
                          «Компания может использовать свои критерии опасного сближения, искренне ошибаться или же раздувать событие...».
                          Если бы мне сказали, что на расстоянии в 11 метров от меня пролетит некая фигня размером 17 метров со скоростью 15 км/с, я бы э… занервничал.
                            0
                            Большинство не нервничали, а нашли официальный сайт этого стартапа. На офсайте у них указано о всего двух радарах. Возникает вопрос о точности.
                              0
                              Т.е. расстояние будет целых 11 метров… но это не точно ).
                            +2
                            «расстояние в момент сближения между «Космосом-2004» и ступенью по расчетам LeoLabs менялось в достаточно широких пределах»
                            Пропущено слово «расчетное» перед «расстояние».
                            Ребята, это *баллистическое* движение! Орбита может только слегка колебаться, как, например, колеблются рельсы, когда по ним проходит тяжелогруженый состав. Да, постепенно рельсы могут немного сместиться относительно своего начального положения, но не за неделю, а за несколько лет. И если LeoLabs показывает разницу в расстоянии в сотню метров — значит, такова у них ошибка в измерениях.
                            Далее, проверить утверждение LeoLabs об опасном сближении может любой желающий. NORAD выкладывает в общий доступ большую часть информации об известных КО. И Космос 2004 (norad № 19826), и китайский разгонный блок (norad № 36123) там есть. Идем на celestrak.com, вбиваем там номера — готово. Потом идем на github, задаем в поиске SGP4, выбираем реализацию на своем любимом языке программирования и рассчитываем положение объектов на момент 16 октября 00:56:40.736 UTC. Я взял библиотеку от Daniel Warner, и у меня получилось минимальное расстояние — 420 метров.
                            2020-10-16 00:56:40.736 UTC Космос-2004 X: 2042.600, Y: -591.150, Z: -7048.055 CZ-4C X: 2042.535, Y: -590.755, Z: -7048.184 Расстояние 0.420
                            2020-10-16 00:56:40.737 UTC X: Космос-2004 2042.607, Y: -591.149, Z: -7048.053 CZ-4C X: 2042.529, Y: -590.758, Z: -7048.185 Расстояние 0.420
                            2020-10-16 00:56:40.738 UTC Космос-2004 X: 2042.614, Y: -591.148, Z: -7048.051 CZ-4C X: 2042.522, Y: -590.761, Z: -7048.187 Расстояние 0.420
                            Почти в полкилометра ошибки у NORAD я верю слабо, для дальности 1000 км это дало бы ошибку определения положения объекта на небе в несколько углоаых минут. Так что либо LeoLabs используют очень неточную технику, либо, что более правдоподобно, сознательно нагнетают — с целью привлечь внимание. Примерно так же, как их радар S-диапазона (длина волны до 7.5 см) умудряется «видеть» объекты 2 см в диаметре. :)
                            Хотя, конечно, идея, когда каждый желающий может заказать себе радар с фазированной антенной решеткой (были бы деньги) — впечатляет. :)
                              0
                              Космических аппаратов, а, следовательно, и космического мусора, на орбите становится все больше.
                              Для спутников старлинк обещают угасание орбиты c 550 км до входа в атмосферу в течении 5 лет после прекращения работы ионного движка. В статье же про МКС пишут про снижение лишь на 2 км в месяц, и это при орбите 400 км!
                              Это такая парусность у старлинков великая? Но и МКС вроде бы не булыжник, а широкие банки с воздухом плюс огромные панели, повёрнутые на солнце…
                                +1

                                чем меньше объект, тем больше у него отношение площади (парусности) к массе. К тому же после прекращения работы ионного движка, старлинк будет без топлива.

                                0

                                (промахнулся веткой)

                                Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                Самое читаемое