Logo
no milk, no party

CLICOW.COM

Катастрофа у космосі


Космічна катастрофа, або зіткнення на навколоземній орбіті. Єдиний у історії випадок аварії. Поки що, сподіваємось.

Наш з Франческою найстрашніший кошмар — зіткнення супутників на орбіті. І таке вже було. Щоправда, ми тут не винні.

У навколоземному просторі доволі багато місця. І тим не менш, там також є свої магістралі і шосе, котрі називаються «орбітами», «траекторіями» або «коридорами».

Є і регулювання руху — ним займаються спеціальні командні центри, у NASA їх кілька, наприклад. Свої командні центри є у Європейської космічної агенції (ESA), і у космічних агенцій інших країн.

Також свої центри стеження є у компаній-операторів сателітів. Наприклад у Iridium, про котру мова піде нижче. Своя система трекінга і корекції є також у GPS, котра сама оперує своїми 24 супутниками сама (найближчий до нас трекінг-центр знаходиться у сусідньому Нью-Хемпширі, а взагалі ці командні пункти розкидані по усьому світу).

Усі ми дуже тісно комунікуємо, оскільки приблизна кількість усіх сателітів тільки на навколоземних орбітах різних рівнів вже перевалила за тисячу. І половина з них належить США.

Загалом же, кількість літаючого навколо Землі залізяччя, разом з діючими і недіючими супутниками, відпрацьованими ступенями ракет, і іншим мотлохом наближаються до 20 тисяч.

На перший погляд, це не так уж і багато. Уявіть собі, що населення такого невеличкого міста, як Долина Івано-Франківської області, у повному складі запустили на усі навколоземні орбіти. Та там Зеник до Геника не докричиться.

І тим не менше, наприклад на низьких орбітах (LEO), досить велике скупчення супутників і космічного сміття.

10 лютого 2009 року, об 11:55 дня, у містечку Бесезда, що у штаті Меріленд, неподалік від столиці США, Джон Роджерс, оператор мережі Iridium, втратив сигнал з одного зі своїх сателітів.

Одразу у клієнтів Iridium у Північної Європі і на Алясці пропав зв'язок.

Телефон служби підтримки розривався дзвінками від розгніваних клієнтів – операторів нафтових платформ у Північному морі, траулерів у Тихому океані і рейнджерів на Алясці.

Роджерс розгубився – зв'язок був ще п'ять-десять хвилин тому і раптом зник.

Оператор запросив дані телеметрії (телеметрію супутника передають інші передавачі з незалежним живленням від сонячних батареї, вони працюють навіть тоді, коли сам сателіт несправний). Але у відповідь надійшла повна тиша. Ані цифри.

Перевіривши телеметрію з двох незалежних станцій, Роджерс зрозумів, що сталась біда.

«Я сидів і відмовлявся вірити – усі дані вказували на те, що ми втратили супутник. Ні, не просто зв'язок втратили, а втратили його фізично. У це складно було повірити» — розповів мені Джон.

Тодішній речник Стратегічного командування збройних сил США, лейтенант Чарлі Дрей сказав, що перший натяк на те, що це будо зіткнення стався тоді, коли посадові особи Iridium зв'язалися з офісом Стратегічного командування, щоб повідомити, що вони втратили контакт з одним зі своїх супутників.

«Незабаром після цього звернення, десь хвилин за двадцять, напевно, наш центр космічних спостережень доповів, що вони спостерігали кілька нових об'єктів на орбіті, котра була трохи нижчою, аніж орбіта Iridium 33» — сказав мені Дрей.

«Після цього стало ясно, що це саме зіткнення, тому що наш Центр спостерігає за космічним простором США і безперервно відстежує більше 18000 окремих техногенних об'єктів. І поява нових означає лише одне – халепа».

Iridium 33 важив 1234 фунта, або 560 кілограмів. Його запустили о 1997 році на середню навколоземну орбіту (MEO) і він справно обслуговував північний сектор. До 11:55 дня 10 лютого 2009 року.

Зіткнення сталось на висоті 490 миль, або 789 кілометрів над територією Росії, десь над півостровом Таймир.

Зі швидкістю 11,7 кілометрів у секунду, або 42,120 км/г, і під кутом 102,2 градуса, Iridium зіштовхнувся з російським військовим супутником «Космос-2251».

У результаті катастрофи утворилося понад 600 уламків, котрі продовжили свій політ по векторам траєкторій супутників.

Про російський військовий супутник «Космос-2251», вагою 1984 фунта (900 кілограм), відомо небагато. Його було запущено о 1993 році з космодрому Плєсєцк, і працював він аж цілих два роки, після чого його законсервували.

900 килограмова залізна банка з ламповими транзиторами літала навколо землі упродовж 14 років, аби потім зіштовхнутись з Iridium 33.

Дуже показово, що в супутника була повністю відсутня система маневрування. Тобто коригувати його орбіту було неможливо. По суті, цей супутник нічим не відрізнявся від звичайної консервної банки.

Саме після цього випадку у NASA всерйоз задумались про систему стеження і корекції космічних апаратів, частиною якої є і ми з Франческою.

Справа у тім, що супутники і космічні кораблі потребуть постійної корекції, внаслідок впливу на них: 1) гравітації і електромагнітного поля; 2) «сонячного вітру»; і 3) власної інерції;

Чим точніше утримуєш супутник на заданій траекторії, тим точнішими будуть дані і чистішим сервіс.

Саме тому GPS працює, як годинник, а його російський аналог ГЛОНАСС – тільки при хорошій погоді і по непарних днях :)

Взагалі, якщо порівняти, то ми намагаємось утримувати супутники у коридорі радіусом приблизно кількасот метрів (у кожного супутника свої індивідуальні допустимі параметри відхілення).

А росіяни, за нашими спостереженнями, літають у «трубах» діаметром у кілька кілометрів. Порівняйте — кількасот метрів і кілька кілометрів. Так і власний супутник загубити можна.

Тоді, у 2009 році, у Iridium загалом було 72 супутника, тож впродовж кількох годин, решту сателітів було переорієнтовано так, аби у клієнтів, що у результаті аварії опинились у «глухій зоні» знову з'явився зв'язок.

Зараз NASA постійно спостерігає за двома хмарами, що утворились у результаті катастрофи.

Ніколас Джонсон, котрий займається проблемою космічного сміття у Центрі Джонсона у Х'юстоні стверджує, що прямої загрози для МКС ці хмари не несуть, оскільки орбіта МКС знаходиться значно нижче, на висоті приблизно 220 миль (354 кілометри).

Але з часом, хмари мають тенденції до зниження, що вже небезпечно.

Наприклад у січні 2012 року МКС довелось відводити у сторону, аби уникнути зіткнення з крупним уламком від цієї аварії. Залізяка мала пройти усього у кілометрі від станції.

Коли ми отримуємо кейс на корекцію, у ньому вказані усі небезпеки, котрі можуть очікувати сателіт або космічний корабель у нашому секторі. Ці дані нам дає Центр Стратегічного командування США.

Франческа обробляє дані і вираховує ступень небезпеки. Потім ми вираховуємо поточну траєкторію, діферент і повертаємо супутник, зонд або корабель на місце.

І це задля того, аби не допустити того, що відбулось за п'ять хвилин до опівдня 10 лютого 2009 року.

P.S. На відео Analytical Graphics показана загальна візуалізація катастрофи.


Video credit Analytical Graphics Inc.

46
Trophy icon
Нагородити автора