0,0
рейтинг
17 октября 2013 в 14:23

Нештатное выведение спутника: варианты развития событий из песочницы


К сожалению, в последнее время тема различных аварий при выведении космических аппаратов не теряет актуальности, поэтому (исходя из собственного опыта) хотелось бы рассказать о том, какие задачи решают инженеры при возникновении такой нештатной ситуации. В статье рассказывается о возможных вариантах развития событий в случае нештатного выведения космического аппарата на примере завершения функционирования телекоммуникационного спутника «Экспресс — АМ4» после отказа разгонного блока «Бриз-М». Также немного расскажу о том, что делается в мире для уменьшения рисков столкновения космических аппаратов при нештатном выведении.

Введение


Для начала стоит сказать пару слов о себе. Основной моей работой является баллистическое обеспечение спуска пилотируемых и непилотируемых космических аппаратов на Землю. Сюда относятся как непосредственная оперативная работа, так и разработка для нее программного обеспечения.

Теперь немного определений:
Под нештатным выведением нужно понимать выведение космического аппарата на нерасчетную орбиту, на которой он может просуществовать какое-то время. Вариант, когда сразу «пошло что-то не так» рассматривать бессмысленно, так как в этом случае сделать уже ничего нельзя.

Зачем вообще нужно что-то делать с аппаратом при аварии на выведении?


В первую очередь, находясь на нерасчетной орбите космический аппарат, может представлять угрозу столкновения для других действующих аппаратов. Ну а во-вторых, в случае столкновения космического аппарата с космическим мусором (численность которого с каждым днем увеличивается), велика вероятность детонации оставшегося на борту топлива и образования большого количества осколков.

Одним из примеров нештатного выведения на орбиту был спутник «Экспресс-АМ4». В августе 2011 года он должен был быть запущен на геостационарную орбиту (высота 35786 км) для предоставления телекоммуникационных услуг населению. Однако из-за аварии разгонного блока, он остался на орбите с минимальной высотой 655 км, а максимальной 20430 км. На этой высоте спутник представлял угрозу для большого количества космических аппаратов, включая группировки GPS и ГЛОНАСС (их высота 19000 – 20000 км).



Варианты развития событий


В зависимости от вида аварии при выведении, рассматриваются 3 основных варианта дальнейшего развития событий:
  1. Продолжение миссии с учетом возникшей нештатной ситуации.
  2. Перевод аппарата на безопасную орбиту (орбиту захоронения).
  3. Затопление аппарата в заданном районе Мирового океана.


В случае с «Экспресс-АМ4» вариант с продолжением миссии был невозможен, так как на собственных двигателях добраться до геостационарной орбиты было невозможно. В связи с этим были детально рассмотрены два последних варианта.
Начнем с безопасной орбиты (тут буквально в двух словах). Суть задачи была в том, чтобы с помощью орбитального каталога определить параметры орбиты, на которой спутник представлял бы наименьшую опасность для других космических аппаратов, а затем рассчитать схему перелета на эту орбиту с минимальными остатками топлива на борту. В итоге орбита захоронения была выбрана со следующими характеристиками: минимальная высота 12000 км, максимальная высота 15500 км. Для перелета на эту орбиту нужны были 3 включения двигателя: 1-й для повышения перигея, 2-й для понижения апогея и 3-й для полной выработки топлива и окончательного перехода на заданную орбиту.

В теории вариант с орбитой захоронения был неплох, однако с точки зрения практики он был довольно сложен в реализации (из-за особенностей интервала включения двигателей, особенностей ориентации аппарата и т.д.), да и гарантировать точный выход на заданную орбиту с полной выработкой топлива никто не смог бы. Поэтому основным вариантом стало затопление спутника в заданном районе Мирового океана.

Тут стоит немного пояснить: прежде чем сводить что-либо с орбиты, необходимо согласовать район падения с различными организациями, это нужно, прежде всего, для обеспечения безопасности местного населения. У России есть договор об использовании района Тихого океана в Южном полушарии для затопления грузовиков «Прогресс». Таким образом, при затоплении «Экспресса» в первую очередь рассматривались варианты прицеливания именно в этот район. Но из-за особенностей орбиты (аргумент широты перигея находился в Северном полушарии) использование этого района не представлялось возможным. Пришлось искать район в Северном полушарии. Ничего лучше места между Западным побережьем США и Японией не нашлось, поэтому решено было топить «Экспресс» именно там.



Также для страховки был выбран резервный район (на картинке он поменьше). Для обоснования возможности затопления спутника в эти районы, для разных временных промежутков были просчитаны траектории падания. Как видно из рисунка, все они удовлетворяли условию попадания в заданный район.

Оперативная работа


Дальше было самое интересное – непосредственная реализация. Сразу скажу, что все управление спутником осуществлялось из ЦУП г. Тулуза, и все работы проводились совместно с французскими коллегами. Утвержденная схема затопления показана на рисунке.



Немного поясню: чтобы свести космический аппарат с высокоэллиптической орбиты, необходимо затормозить его в апогее, при этом понижается перигей, и аппарат входит в плотные слои атмосферы. В данном случае тяга двигателей спутника не позволяла достаточно быстро отработать тормозной импульс, поэтому была выбрана схема, при которой спутник достигал апогея орбиты на середине работы двигательной установки. Это позволяло отрабатывать тормозной импульс с максимальной эффективностью.

Для повышения надежности, любые динамические операции на космических кораблях стараются проводить в зоне радиовидимости наземных пунктов. Так как включение двигателя происходило не над территорией России, а отечественная орбитальная группировка спутников-ретрансляторов не так хорошо развита, пришлось использовать наземные станции партнеров в г. Уралла (Австралия) и в г. Пекин (Китай). По их данным 25 марта 2012г. в расчетные времена были зафиксированы включение и выключение двигателя. После этого были проведены расчеты, которые подтвердили затопление спутника в заданном районе.



Заключение


На данном этапе развития космической техники, далеко не с каждым аппаратом можно что-либо сделать в случае нештатной ситуации при выведении. В первую очередь это связано с дороговизной каждого килограмма, выведенного на орбиту. Например, с целью повышения времени работы спутников на геостационарной орбите, на них ставят электроракетные двигательные установки, которые обладают очень малой тягой. При аварии со спутником с такими двигателями становится невозможными ни переход на безопасную орбиту, ни его затопление.

На встрече с французскими производителями спутников они выразили заинтересованность в дальнейшем исследовании возможностей парирования нештатных ситуаций при выведении. Сейчас работы ведутся в направлении исследования возможности дополнительной установки двигателей, проработки системы ориентации и еще многих других компонентов спутника. Возможно, в скором времени, на спутниках будут ставить оборудование, способное при нештатном выведении автономно принимать решения о дальнейших своих действиях.

Конечно, в одну статью не уместить все особенности возвращения космических аппаратов на Землю, но для начала, думаю, хватит.
Кутоманов Алексей @aykSpace
карма
56,0
рейтинг 0,0
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (91)

  • +2
    Какая максимальная масса осколков долетает до Земли, какой эффект будет если аппарат «промахнется» мимо океана?
    • +3
      Думаю, куда скромнее, чем недавно в Челябинске.
    • +4
      Тут сложно точные цифры назвать, зависит от аппарата, траектории входа в атмосферу и т.д. В основном, конечно, все в атмосфере сгорает. Если приблизительно: с обычного спутника связи может прилететь порядка десятка килограмм, если станцию топить, то там счет на тонны может идти.
  • 0
    Спасибо за интересную статью.

    У меня складывается ощущение, что разгонный блок является ахиллесовой пятой всей системы вывода спутников на орбиту, почему-то больше всего сбоев на моей памяти было именно в нем.

    АМ4 не выведен из-за ошибки в программе
    Фобос-Грунт из-за ТЗЧ
    гугл говорит о каком-то спутнике ГРУ
    из истории помню пару венер и марсов, 2 или 3 корабля л-1

    Насколько мое ощущение верное?
    • +5
      Разгонный блок должен несколько раз включаться на достаточно длительные промежутки времени. Может быть в этом причина — упало качество материалов/сборки, в результате частые аварии.
      Но проблема не только с разгонным блоком, проблема со всей ракетно-космической отраслью — плохо летает «Булава», «разучился» летать Протон, проблемы у «Союзов», растет подводная и подземная группировка ГЛОНАС, «Фобос-Грунт» теперь берет пробы земного грунта. Ну и так далее.
      • +2
        Из аварий Протонов в 2010-2013 гг.

        5.10.2010 — неправильная эксплуатация — отклонилась от курса на 8 град. из-за чрезмерно залитого топлива
        18.08.2011 — отказ разгонного блока
        6.08.2012 — отказ разгонного блока (засорение магистрали наддува дополнительных топливных баков)
        8.12.2012 — отказ разгонного блока (на 4 минуты раньше отстыковка)
        2.07.2013 — некачественная сборка — неправильная установка датчиков угловых скоростей по каналу рыскания

        Значит мое ощущение близко к истине.

        Можно уточнить о каких проблемах «Союзов» Вы говорите?

        • +1
          Грузовик «Союз-У» 24 августа 2011.
    • 0
      Читал недавно книгу про космические катастрофы (не помню автора) — так разгонные блоки еще с 60х был причиной огромного колва аварий с космическими аппаратами. Т.ч. проблема не нова.
  • +1
    Почему нашим спутником управляют французы? Это не ирония, просто не понятно.
    • 0
      Если не ошибаюсь, это было сделано для постоянной связи с кораблем. С территории России был шанс прерывания связи.
      • 0
        А у Франции много станций слежения?
        • +1
          Дело не в количестве, а в удобстве расположения под конкретную задачу.
    • +4
      У спутника наш был только заказчик, а изготовитель французская фирма.
    • 0
      Потому что платформа спутника французская.
  • +8
    С удовольствием почитал бы больше про историю захоронения кораблей от такого источника, как вы.
    В сети разрозненная информация в малом количестве.
    В частности, интересно появление самой идеи затопления и само первое затопление.
    • +3
      Постараюсь в ближайшем будущем осветить эти вопросы.
      • +3
        Да, пишите, пожалуйста, больше! Большинство из нас любители от космоса, а почитать профессионалов всегда приятно. Интересно будет не только про захоронения, но и про разработку ПО (если про это можно говорить), отказоустойчивость железа и софта и т.д. В общем, все аспекты, которые вы знаете непосредственно и можете осветить.
      • +2
        Про затопление станции «Мир» хотелось бы узнать технические подробности
  • 0
    В свете появления разработок многоразовых ракетных систем (Space-X и GrosHopper) хотелось бы услышать авторитетное мнение, существует ли способ свода в атмосферу летательных аппаратов по траекториям, исключающих их разрушение или повреждение без массивных теплоизолирующих щитов/покрытий?
    • +3
      Эк вы кузнечика-то обозвали =) Grasshoper.
      • 0
        О, точно, правильно будет GrassHopper. Спасибо за уточнение.
    • +1
      Это уже много раз объяснялось. Ели коротко, то конечно существуют, но это не выгодно. Для плавного торможения нужно топливо. Топливо — это лишний вес. В итоге масса топлива, необходимая для посадки, значительно превосходит массу «массивных теплоизолирующих щитов/покрытий».
      • +1
        Вопрос, пожалуй, дилетантский, но все же: а если тратить не топливо, а время — грубо говоря, вводим аппарат по очень пологой траектории, скользим на границе стратосферы несколько десятков витков, постепенно снижая скорость? Или же плотность атмосферы растет настолько резко, что плавно погасить скорость не получится? Пусть, положим, корабль будет сходить с орбиты не двое суток, а месяц — для беспилотных систем это, имхо не сильно принципиально.
        • 0
          Сгорит он.
        • +1
          Насколько я помню расчеты в какой-то статье, относительно безопасно затормозить об атмосферу может тело с весом около 200 кг. То есть астронавт, в целом, вполне может приземлиться на парашюте с высоты 100-150 км, затормозив об атмосферу и не сгорев — нагрев составляет что-то около 500 градусов в течении 20 секунд. Если тело будет тяжелее, то знаменитое mV^2 растет как на дрожжах — при увеличении массы растет и скорость, поскольку более тяжелое тело сложнее затормозить.

          Все цифры указаны на память, прошу к ним не придираться.
          • 0
            Поправьте меня, если в дальнейших рассуждениях я ошибаюсь:
            1. Нагрев возникает вследствие торможения
            2. Плотность атмосферы не возрастает с уменьшением высоты скачком, она растет где-то логарифмически

            Вопрос: почему нельзя подобрать форму аппарата такой, чтобы на один виток вокруг Земли он мог терять не более пары сотен метров высоты и при этом гасил скорость? Ведь при таком скоростном напоре можно использовать подъемную силу крыла или несущего корпуса.

            Возможные ответы:
            1. Теплоотвод на таких высотах будет недостаточен и аппарат все равно сгорит, просто медленнее.
            2. Для такого входа угол входа в атмосферу нужно выдерживать очень точно (до секунд), при этом нужно постоянно контролировать состояние атмосферы, т.к. от него, в частности этот угол и зависит, предварительно рассчитать заход не получится: войдем более полого — не снизимся, войдем круче — сгорим.
            3. Аппарат будет совсем не идеален по отношению собственного объема и полезного объема.
            4. Гарантировать точность посадки даже на уровне плюс-минус лапоть не получится без атмосферных двигателей.

            Или что-то ещё?
            • +2
              У тела массой 1кг, болтающегося на орбите высотой 1000 км, излишки потенциальной энергии составляют примерно 10 МДж, а кинетической более 30 МДж, суммарно более 10 тысяч ккал. Другими словами, если при паденииспуске большая часть энергии перейдет в тепло, а тело состоит преимущественно из воды, тело рискует нагреться на 10 тысяч градусов. Отдать существенную часть этой лишней энергии за относительно короткое время можно только нагрев наружные оболочки до нескольких тысяч градусов — тогда они хорошо будут отдавать тепло и теплопроводностью, и излучением.
              Как-нибудь аккуратненько подлететь и постепенно затормозить не получится, точнее много энергии вы на этом не сбросите. Рано или поздно всё равно придется входить в плотные слои на скорости 6-7 махов.
              • 0
                относительно короткое время
                Меня, собственно, интересует вот эта часть. Если вопрос времени, грубо говоря, не стоит — пусть себе спускается в течении месяца-двух, нагреваясь на столько, сколько он может отдавать излучением, будучи нагретым до десятков градусов Цельсия: возможно ли такое в принципе, или же мощность излучения при таких температурах будет настолько ничтожна, что рассеять сколь-либо значимое количество энергии не получится?
                • +1
                  В первом приближении ночная плотность атмосферы меняется по закону
                  ρ = a0exp(a1 — a2(h — a3)1/2), где a0 — a3 константы, т.е. никакого скачка плотности нет. Скорость изменения плотности, как видно из формулы, зависит от скорости изменения высоты, которая зависит от угла входа в атмосферу, так вот, отвечая на ваш вопрос, если взять космический мусор, который падает на Землю с круговой орбиты, там никакого ограничения на время падения нет, и угол входа в атмосферу практически нулевой, на высоте порядка 140 — 150 км, время существования его на орбите меряется неделями, но как только орбита «просаживается» до высоты порядка 100 — 110 км, начинается резкое торможение (вне зависимости от вида космического аппарата), и тут время его существования измеряется уже витками, и тут уже идет существенный нагрев из-за перехода энергии в тепло. Как уже писали выше, если бы у нас был неограниченный запас топлива на борту, этот процесс можно было бы существенно удлинить по времени, следовательно мы могли бы избежать такого нагрева космического аппарата.

                  • 0
                    Космический мусор аэродинамически неорганизован, его форма вряд ли позволит иметь подъемную силу, достаточную для того, чтобы компенсировать силу земного притяжения и силу аэродинамического сопротивления.
                    если бы у нас был неограниченный запас топлива на борту, этот процесс можно было бы существенно удлинить по времени
                    Так вот, а если этот запас топлива заменить на подъемную силу крыла — ведь с такими скоростями плотность набегающего потока будет ого-го какой? Даже в случае такой хорошо известной штуки, как спускаемый аппарат «Союза» его форма создает подъемную силу и спуск (в штатном режиме) совсем не баллистический, как на «Востоке». Соответственно, вопрос в том, возможно ли «развить» эту идею далее и обеспечить такой профиль спуска, в котором нагрев будет компенсироваться теплоотдачей в виде излучения и теплопроводности или же это невозможно в принципе, т.к. на небольших температурах теплоотдача будет копеечной?
                    • +1
                      Хорошо, тогда приведу еще пример. Буран — самолетная схема, пологий вход в атмосферу, но нагрев отдельных элементов составлял порядка 1500oC.Профиль спуска сильно зависит от типа аппарата (для пилотируемых кораблей одни требования, для беспилотных другие), но общая задача у них есть — это обеспечение точности посадки, а она обратно пропорциональна длине атмосферного участка. Поэтому исходя из этих факторов, увеличение атмосферного участка тут скорее во вред.
                      • 0
                        Ну, опять же — у «Буранов» и «Шаттлов», как у (потенциально) обитаемых систем затягивать со спуском нельзя — там СЖО для месячного спуска сожрет все, что можно. Вспоминается в этом плане американский проект X-20, у которого один из профилей полета предполагался следующим: запуск на скорости, чуть не дотягивающей до первой космической, вход в атмосферу, «отскок» от плотных слоев и чуть недотягивающее до полного витка, возвращение. В момент отскока планировалось снимать то, над чем идет отскок или сбрасывать то, что под корабль подвешено.
                        • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                          • +1
                            Вроде бы ноги у легенд про нырки с отскоками растут ещё с приснопамятного «Зильбервогеля», с учетом того, что X-20 так ни разу и не летал, то каких-то подтверждений или опровержений вряд ли будет.
                            • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                  • 0
                    Плюс ко всему атмосфера имеет неоднородности по высоте, т.е. ямы и горы из газа повышенной плотности — аппарат плавно снижаясь просто «зацепится» за более плотный участок и неконтролируемо потеряет высоту а там еще другой-третий и он преждевременно войдет в плотные слои. Заранее спланировать такие участки врятли удастся.

                    Было бы интересно разработать оболочку способную поглотить выделяющееся тепло и направить его в аккумулятор или в виде плазмоидов наружу. Поидее, это холодильный аппарат, только работающий с температурами в тысячи градусов и имеющий особый охладитель который тепло преобразует в излучение или другой вид энергии.
                    • 0
                      Хм. А почему бы не сделать систему примерно следующего вида: прямоточный двигатель, в котором воздухозаборник и жаровая камера находится «в тени» аппарата и нагревается за счет переноса тепла с наиболее нагретых участков? При этом сам двигатель работает исключительно за счет того, что в жаровой камере нагревается воздух и выбрасывается из сопла. Или я где-то нарушаю законы термодинамики?
                      • 0
                        Воздухозаборник не очень аэродинамичен, его оторвет первым…
                        • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                          • 0
                            А я надеюсь что мне кто-то подарит чемоданчик денег…
                            Хотя, конечно моя надежда ни в какое сравнение не идет с ихней, более реалистичной.
    • +1
      Я не авторитетная шишка, но как вы себе это представляете? Первая космическая скорость 7.8км/с, аппарат входит в атмосферу примерно на этой скорости. Нагрева не избежать. Даже при выводе на орбиту космические аппараты защищены от воздействия атмосферы головным обтекателем ракеты. Ну и, кроме нагрева, там еще действует ветер, то есть большие динамические нагрузки.

      Допустим даже, что аппарат резко затормозили на орбите до нулевой скорости, и он начал падать вертикально вниз. Получается шило на мыло: до того, как атмосфера достаточно затормозит аппарат или станет возможным использовать парашют, он опять-таки разгонится в поле тяжести до гиперзвуковых скоростей.

      Вот если тормозить до входа в атмосферу до малых скоростей, а потом снова-таки двигателями поддерживать постоянную скорость снижения в поле тяжести Земли — тогда, наверно, можно войти в атмосферу и без защиты. Но сколько на это понадобится топлива — боюсь даже представить. Допустим, высота аппарата 100км, скорость вертикального снижения 100м/с (360км/ч) — самолетная скорость. До Земли с такой скоростью придется снижаться 1000с, или 16 с небольшим минут. Все это время двигатель должен работать. Представьте себе, что это должен быть за двигатель, учитывая, что характерное время работы двигателей первой ступени ракет, таких как РД-180, составляет ~260с.
      • +1
        Мой вопрос как раз и касается смысла многоразовых ракет, которые красиво взлетают и потом еще более красиво садятся на столбе пламени, если для спуска необходимо весь полет хранить топливо на спуск, сохранять все двигатели и оборудование, да еще и теплозащиту тащить для возврата на землю.
        Как мне кажется, в этом смысле наш «Байкал» более перспективен для возвращения первых ступеней (ступени управляемо садятся в режиме планирования на ВПП), а последняя ступень на орбите и останется, пока не затормозится и не сгорит в атмосфере.
        Да, еще проверить состояние узлов и оборудования для повторного использования без разборки, как то, кажется, не возможно, а это опять удорожание стоимости старта, а все вместе делает повторное использование не таким уж и дешевым и выгодным, как пытаются утверждать сторонники многоразовых систем.
        • +1
          У многоразовых систем есть две глобальные проблемы. Первая — это надежность. Самым показательным примером тут является американский Space Shuttle, изначально планирующийся как практически полностью многоразовая система, в итоге, после всем известных трагических событий, многоразовым остался только сам челнок. Вторая проблема — это деньги, тот же Шаттл стал неподъемным в финансовом плане для не самого бедного космического агентства. Тут нужно понимать, что помимо увеличения массы (топлива и обшивки), необходимо потратить деньги на систему управления двигателем ступени после разделения, также ее необходимо быстро найти (не перевелись еще на свете мародеры) и доставить обратно, и это я сейчас просто перечислил то, что первое на ум пришло. Еще есть пример: у Европейского космического агентства n-е количество лет назад была программа по автоматическому возвращению первых ступеней ракеты, с мягкой посадкой прямо на месте старта, так вот чтобы это проект окупился надо было делать порядка 50-ти пусков в год, поэтому они от этого быстро отказались.
          Если резюмировать, использование многоразовых средств выведения — это пока авантюра, но я не исключаю, что в скором времени может что-то появиться в области доставки мелких грузов на орбиту.
      • 0
        Если нет горизонтальной скорости, то на парашутах посадить без повреждений пепяку массой 8 тонн ( на примере БМД ) нет никаких особых проблем — она быстро достигает предельной скорости падения. И не столь важно, с 5км её сбрасывать или же с 100км. 7км/с, как в случае схода с орбиты, ей гасить не требуется.
      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
      • 0
        А как насчет создания вокруг ракеты слоя который будет рагреваться и тут же рассеиваться позади спускаемой ракеты. Некий уплотнитель воздуха, использовать саму же среду для защиты от трения. Когда-то наверно появится такая технология. Или скорей обнаружат способ генерировать гравитационное поле, и будут использовать его для нейтрализации земного притяжения?
        • +2
          Может кому-то будет интересно www.youtube.com/watch?v=QSyY5ACnXVg на 3й минуте нагретый до красна кусок теплозащиты которая использовалась на шатлах берут в руки :)
  • 0
    Скажите, а те сервисы, которые в интернете позволяют отслеживать положение спутников (сейчас к сожалению не могу найте на каком сервисе все наблюдали падение Экспресс-АМ4) они на каких данных основаны?
    С одной стороны они показывают вполне правдивую информацию, с другой, когда Экспресс-АМ4 уже утанул, на одном из сервисов он продолжал летать. такое ощущение, что орбита просто просчитывалась математически.
    • +2
      На ithappens читал историю, как наши мониторили какой-то спутник и отправляли данные за границу. На аппарате сбоил передатчик, потому была потеряна связь, но об этом умалчивали, а данные отправлялись из эмулятора (кстати, по «полученным» данным проектировали новый летательный аппарат). Через некоторое время аппарат рухнул, а данные не переставали поступать за границу.
      Насколько эта история правдивая, про этот ли аппарат — не знаю. Читал давно, да еще и на ресурсе юмористической направленности.
      • +1
        Вот эта статья. Там речь идет о станции «Мир»
        blogerator.ru/page/telemetricheskij-potok-s-togo-sveta-zatoplenie-stancii-mir
      • 0
        Если не изменяет мне память, эта статья была тут, на хабре. Смысл был в том что кто-то написал эмулятор для какого-то спутника который прошляпили но признаваться в этом не захотели, этот эмулятор бесперебойно работал годами человек его написавший оттуда давно уже уволился и про него просто забыли. Более того, после того как его выключили через несколько лет он снова внезапно ожил…
    • 0
      В основном данные о положении спутников в интернете берутся из американской системы NORAD, они все данные выкладывают открытом виде.Есть проект Space Track , там самая актуальная открытая информация.
    • +1
      Нет смысла постоянно гонять актуальные координаты всех спутников по сети, поэтому сервисы просто считывают параметры орбиты а дальше отображение в браузере/сервисе происходит по расчетным данным. Параметры с какой-то периодичностью обновляются, и я уверен что на сервисе это в том или ином виде упомянуто.
      • 0
        Все верно, по сути NORAD предоставляет только вектор состояния, по которому можно посчитать прогноз положения космического аппарата, и чем свежее вектор — тем точнее прогноз.
  • +4
    Интересный рассказ! Он уже вызвал ряд вопросов, добавлю еще один.
    Напишите статью о различных интересных космических маневрах. Один из них — чтобы догнать корабль на орбите, самый экономичный способ… затормозить.
  • +1
    Интересная тема и интересная статья, пишите ещё что можно.

    Космонавтика — это, конечно, здорово. Как раз только прочёл 3 из 4х книг Бориса Чертока «Ракеты и люди» и ещё больше полюбил космос и космическую технику.

    Интересует вот что. На орбитах захоронения, на других планетах, на орбитах вокруг Солнца и пр. находится много старых мёртвых аппаратов. Когда-то с ними связывались, получали от них информацию, но теперь эти попытки оставили. По большей части дело в необратимой и понятной смерти аппаратов — полная деградация солнечных панелей, или распад топлива в РИТЭГе. Но иногда ведь бывает, что аппарат просто замолчал и причины точно не ясны. Или, скажем, сломались гироскопы и потерялась ориентация на Землю. Я вот думаю, есть ли теоретический шанс реанимировать какие-то из таких аппаратов? Скажем, выделить радиолюбителям и любителям космоса какую-нибудь старую «тарелку», предложить привести её в порядок, выложить в открытый доступ коды и протоколы для связи с тем или иным аппаратом. Полагаю, найдутся любители, которые этим бы занялись. Это ведь интересно, это, можно сказать, космическая археология. Программистам было бы интересно изучить, как работали первые БЦВМ на тех аппаратах. А если вдруг ответит какой-нибудь давно «мёртвый» аппарат, запущенный в 70-е годы — это будет сенсация! Или всё-таки это совсем нереально?
  • +5
    Нет, я все равно верю: рано или поздно Хабр наберет команду для собственной космической программы :) Добро пожаловать!
    • 0
      Это было бы отлично!
    • –1
      На хантим.ру будет отдельный раздел с вакансиями на космических станциях и Луне.
  • +2
    В книге DIY Satellite Platforms описаны несколько способов выведения спутника на орбиту.

    Возможно сегодня существуют более дешевые способы запуска собственного спутника?
    Насколько распространено явление запуска любительских спутников?

    Расскажите почему так сложно вывести спутник на геостационарную орбиту?
    • 0
      Спасибо за ссылку. Не думал, что подобные книги есть. Почитаю.
  • +1
    Всегда интересовало что происходит с разгонными блоками после выведения спутников на геостационарную орбиту? Неужели в них заливают столько топлива что после выведения аппаратов на такую высокую орбиту им они еще могут перейти на орбиту захоронения или снизить перигей так что бы он сошел с орбиты?
    • 0
      Есть разные схемы выведения, но в основном разгонный блок доставляет спутник на переходную орбиту, дальше в точку стояния он должен дойти сам. Также существуют международные соглашения, которые четко регулируют поведение на геостационарной орбите, поэтому тут уж никуда не деться, нужно предусматривать увод отработавших объектов на орбиты захоронения.
      Спуск с таких орбит очень энергозатратен и экономически невыгоден, поэтому этого никто не делает.
    • 0
      Разгонники могут и на орбиту захоронения отправлять. Она выше ГСО на 200 км, так что топлива там надо долить не так много.
  • 0
    Действительно, она же должна быть рядом что бы снимать отработанные спутники с ГСО, а у отработанных топлива должно быть совсем мало после 10-15 лет эксплуатации :) Спасибо за ответ, на одну загадку в жизни стало меньше :)
  • 0
    Когда «Прогресс» падает в океан, бултых большой получается?
    • 0
      Пока желающих понаблюдать за этим не было:)
      • 0
        А разве он самостоятельно это сделать не может? Камеры на корпусе с поплавком и маяком, какую-нибудь отделяемую камеру при преодолении некоторого рубежа высоты…
        Либо какой-то корабельный телескоп со стабилизацией.

        Интересно было бы понаблюдать за сим действием.
        Странно что искатели приключений еще не догадались до этого. С N-го раза можно было бы получить вполне уникальные кадры, которые потом продать.
        • 0
          Это значит заранее планировать в полезную нагрузку камеру с поплавком на случай, если спутник будут топить.
          А с земли сложность, что по земным меркам «окно» слишком большое получается. Даже Мир не засняли, а он вон какой огромный и весь мир за станцией наблюдал.
          • 0
            Это дополнительный груз до килограмма. Стоимость по сравнению с основным грузом ничтожная, но могут быть проблемы с безопасностью для носителя — камера может чего повредить ненароком если её сорвет. Но с другой стороны, камеры ведь ставят на взлетающих ракетах, как минимум и роликом на ютубе довольно много выложено. Но нет ни одного с возвращением…

            С одной стороны, окно получается большим… но и телескопы наземные не уступают в размерах, для прицеливания можно даже использовать уточненные данные по траектории… да чего уж там, запустить управляемую болванку, траекторией которой можно было бы управлять на этапе снижения для прицеливания в нужный район который может быть покрыт телескопом. Так сказать, демонстрационное падение. Вот только кто под это дело средства выделит-то.
      • 0
        Зато наверняка красиво выглядит вход в атмосферу ночью, и наблюдать не так опасно для головы.
      • 0
        хотел задать тот же вопрос, про бултых. А спутниковых фотографий столкновения с водой не существует?
        • 0
          Я таких фотографий не видел, тут ведь нужно чтобы совпало нахождение спутника ДЗЗ над определенной точкой, в определенное время, да и план съемок у него соответствующий должен быть, да и то не факт, что с первого раза все получится.
          Максимально что сейчас делается, это если вход в атмосферу «Союза» или «Прогресса» происходит в тени, то их наблюдают с МКС, у «Союза», кстати очень хорошо при этом видно разделение отсеков.
          • 0
            А какой смысл (для космической отрасли, в первую очередь) в этом наблюдении до входа в атмосферу, но не далее? Фото/видео таких наблюдений публичны?
        • 0
          Хорошая задачка, надо будет запомнить :)
          Пока есть вот это, но, конечно, это не то.
          • 0
            С увеличением группировки спутников ДЗЗ, а также с консолидацией предприятий в объединенную корпорацию, решение этой задачи должно сильно упроститься.
  • +1
    Раз уж такая пьянка вот что еще хотелось бы спросить. Когда спутник на переходной орбите учитывают движение всех спутников которые находятся в диапазоне высот который он пересекает или это слишком сложно и вероятность столкновения на переходной орбите ничтожно мала? Насколько я понял столкновение спутников Космос-2251 и Iridium 33 произошло именно во время пересечения орбит, не знаю какая вероятность таких событий, но должно быть одна на миллионы/миллиарды. Вроде игнорировать нельзя, но как можно просчитать орбиты всех космических аппаратов на разных склонениях и с разницей между Перигеем и Апогеем в несколько десятков или сотен километров?
    • 0
      По идее, учитывать нужно, есть даже методики расчета вероятности столкновения, но на практике она настолько мала, что никто это не учитывает (заказчики не готовы тратить ресурсы спутника на теоретически возможное столкновение), максимум это рассматривается на уровне эскизного проекта. В принципе, современная вычислительная техника позволяет производить расчеты с большим количеством объектов, но вот насколько точным окажется прогноз столкновения объектов сказать очень сложно. Кстати, сейчас для многих наших спутников рассчитываются опасные сближения, но реально уклоняется от объектов только МКС.
      • 0
        Я представляю как неловко будет выиграть лотерею когда при выведении или спуске космического аппарата он случайно что-то заденет :)
        Наверно последует звонок на подобии такого в фильме Dr. Strangelove. Алло, это NASA? Помните мы говорили с вами о возможности столкновения? Мы нечаянно…
  • +1
    Хотелось бы узнать про протоколы связи со спутниками. Как так получилось, что управлять спутником можно из любой станции мира.
    • 0
      Про протоколы точно не скажу, так как не специалист в данной области, но из того что я знаю, управлять спутником можно далеко не с каждой станции, частота сигнала, распознаваемого спутником, жестко прошита на борту. А вот определить траекторию и зафиксировать включение двигателя, можно с любой станции, нужны только целеуказания.
  • 0
    Можете объяснить в чем различие между Электрореактивной Двигательной Установкой и Стационарным Плазменным Двигателем, которым так же может быть оборудован спутник или иное тело для выведения. Вторым невозможно существенная корреляция орбиты?!

    ОКБ Факел выпускает последние — fakel-russia.com/products.html или речь в данном случае идет о маломощных двигателях и только для малоразмерных КА?!
    • 0
      так разобрался, плазменный является подвидом электроракетных двигателей, но остается вопрос в мощности и какой именно из видом был оборуован спутник «Экспресс — АМ4»
      • +1
        На «Экспрессе» стоял жидкостный ракетный двигатель, на ЭРДУ он, наверно, до сих пор бы спускался.
        • 0
          В конце статьи об этом немного написано.
  • 0
    Про нештатное выведение спутника целый фильм сейчас в прокате идёт, «Гравитация».
    • 0
      А вот интересно кстати, с точки зрения профессионала, может хабрахабровские космонавты смотрели же, как оно? Машинисты и железнодорожные энтузиасты смеются над «Метро», геологи над «2012», все гики над почти всеми айтишными фильмами, а как в этом плане Гравитация получилась?
      • +2
        Кроме мелких ляпов которые мелкие только по сравнению с остальными там полностью отсутствует физика орбитального движения. В принципе не страшно для людей которые не знают что это такое :)
      • 0
        Мне в качестве популяризатора науки нравится читать Нила де Грасс Тайсона.
        colonelcassad.livejournal.com/1252778.html
        Он частенько ляпы в кино ловит, самый знаменитый эпизод — с Титаником и картой звездного неба.
        • 0
          Ну категоричным тоже быть нельзя например о том что спутники связи так просто из строя не вывести это правда, но утверждать что они в сто раз выше тоже как-то странно, спутники то разные бывают, Иридиум за который упоминал выше на 780км :) То же самое по поводу с запада но восток.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.