Как стать автором
Обновить

Всё о проекте «Спутниковый интернет Starlink». Часть 12. Starlink и проблемы космического мусора

Сетевые технологии *Беспроводные технологии *Разработка систем связи *Научно-популярное Космонавтика
Часть 1Часть 2 Часть 3 Часть 4 Часть 5 Часть 6 Часть 7 Часть 8 Часть 9 Часть 10 Часть 11

Starlink и проблемы космического мусора


Проблемы космического мусора достаточно интенсивно обсуждались после двух инцидентов в космосе, породивших огромное количество обломков.



11 января Китай провел успешное испытание противоспутникового оружия: метеоспутник FY-1C серии Fengyun, находящийся на полярной орбите высотой 865 км, был поражен прямым попаданием противоспутниковой ракеты. Ракета перехватила спутник на встречном курсе. В результате разрушения спутника и перехватчика образовалось облако обломков: системы наземного слежения зарегистрировали как минимум 2317 фрагментов космического мусора размером от нескольких сантиметров и более.

Первый известный случай столкновения в космосе произошел 10 февраля 2009 года столкновение двух искусственных спутников — советского «Космоса 2251» с американским Iridium-33 на высоте 788,6 км. Скорости обоих спутников были приблизительно равны и составляли около 7470 м/с, относительная скорость была равна 11,7 км/с. Масса аппарата Iridium составляла 600 кг, а российского «Космос-2251» — 900 кг. В результате их столкновения образовалось около 600 обломков.

Эти два события, произошедшие очень близко по времени, переключили внимание экспертов на предотвращение именно столкновения спутников или их взрывов (особенно проблематичны в этом отношении вторые ступени ракет и разгонные блоки). Объявленные компанией OneWeb планы на сеть 900 спутников не привлекли особого внимания, так же как и заявка канадской компании Telesat на сеть из 300 спутников, но вот заявки SpaceX — сначала на сеть в 4425 космических аппаратов, а потом — с небольшим промежутком — и на 7000, изменили ситуацию коренным образом. FCC начала глубокий анализ предложенной группировки SpaceX в данном направлении.

Одним из результатов этой работы, вероятно, стало решение SpaceX уменьшить высоту орбиты своих спутников с 1100 км до 550 км, что гарантировало сход спутника с орбиты и его сгорание в атмосфере в течение пяти лет даже в том случае, если спутник будет полностью неуправляем. Например, время жизни спутника Starlink на орбите с наклонением 53°, в зависимости от ее высоты, по расчетам инженеров SpaceX составляло:

Наклонение орбиты в 53 градуса


Высота орбиты Время жизни спутника на орбите
200 км 22 дня
250 км 100 дней
>300< км 344 дня
350км 2,0 года
400 км 2,9 лет

Кроме того, SpaceX проводила специальные расчеты для отдельных элементов своего спутника на предмет того, какие из них могут достигнуть поверхности Земли и какую «ударную» энергию они будут иметь.

Наклонение орбиты в 53 градуса


Составной элемент Количество Материал Масса (кг) DCA (кв.м) Энергия (Дж)
Вал 1 Железо 1,66 0,47 2733
Части корпуса 5 Карбид кремния 1,50 2,79 961
Подшипник 5 Нержавеющая сталь 0,07 2,45 8
Кронштейн 12 Титан 0,03 4,92 6


Примечание DCA (Debris Casualty Area) это Прогнозируемая площадь поражения обломками на Земле в квадратных метрах.Объекты, сгоревшие над поверхностью Земли, будут иметь DCA = 0

После чего, начиная со второй партии в 60 космических аппаратов (версия Starlink 1.0), SpaceX изменила конструкцию своих спутников таким образом, чтобы не осталось элементов, которые могут не полностью сгореть в атмосфере и достигнуть поверхности Земли, имея силу удара, достаточную для нанесения человеку травм.

Кроме того, SpaceX разработала специальную программу по мониторингу своих спутников и их сближению с другими космическими аппаратами или их обломками, и сообщает о постоянном контроле за такими событиями.

Теги:
Хабы:
Всего голосов 16: ↑15 и ↓1 +14
Просмотры 7.1K
Комментарии 11
Комментарии Комментарии 11