Работы по проблеме космического мусора. Сбор, хранение и анализ измерительной информации по объектам техногенного происхождения. В. Агапов Доклад на расширенном заседании ученого совета Института прикладной математики им. М.В. Келдыша, посвященном 80-летию заместителя директора Института члена-корреспондента РАН Эфраима Лазаревича Акима   ИПМ им. М.В.Келдыша 17 марта 2009 г. Космический мусор    Все нефункционирующие КО искусственного происхождения. В их числе: отработавшие ступени РН, нефункционирующие КА, фрагменты около 200 разрушений. Около 20000 объектов размером более 10 см Около 600000 объектов размером 1-10 см Актуальность проблемы «космического мусора» В июне 2007 г. на заседании Комитета ООН по использованию космического пространства в мирных целях приняты Руководящие принципы предупреждения образования космического мусора (документ A/62/20), разработанные в НТПК на основе документа Межагентского координационного комитета по космическому мусору (МККМ). На сессии Генеральной Ассамблеи ООН в ноябре 2007 г. Руководящие принципы предупреждения образования космического мусора одобрены на самом высоком международном уровне (документ A/RES/62/217 от 01.02.08). Принципы носят рекомендательный характер и представляют собой первый документ, определяющий «кодекс поведения» в космосе. Начата работа в направлении выработки «правил дорожного движения» в космосе и контроля их соблюдения. Целый ряд аспектов (технических и юридических), связанных с проблемой космического мусора, требует дальнейшего внимательного изучения и анализа. Рост количества объектов – популяция уже не стабильна Столкновение 10 февраля 2009 г. Работы РАН по исследованию космического мусора Наблюдения объектов на околоземных орбитах оптическими и радиолокационными инструментами (сеть НСОИ АФН, развиваемая и координируемая ИПМ им. М.В.Келдыша РАН при поддержке ОАО «МАК «Вымпел» и ЦУП ЦНИИМаш, обсерватории ИНАСАН, ИСЗФ СО РАН, эксперименты по РСДБ-локации совместно с ОАО «МАК «Вымпел»). Проведение моделирования эволюции (в т.ч. долгосрочной) всей совокупности наблюдаемых объектов. Построение модели малоразмерной ненаблюдаемой фракции КМ. Организационная основа работ в РАН Экспертная рабочая группа Совета РАН по космосу по проблеме космического мусора (Распоряжение Президиума РАН №10103-142 от 28.02.2001 г.) на ИПМ им М.В. Келдыша возложены обязанности по проведению работ по сбору, хранению, обработке и анализу информации по космическому мусору в специальном Центре, созданном на базе Баллистического центра ИПМ Распоряжение Президиума РАН №10310-54 «О создании Единой информационной системы фундаментальных космических исследований» от 28.01.2008. Решение руководителей Роскосмоса (№АП-56 от 02.07.08) и РАН (№69 от 17.10.08) об организации взаимодействия при решении задач АСПОС ОКП. Положение об информационном взаимодействии между Роскосмосом (Центральным ядром АСПОС ОКП) и РАН (Сегментом АСПОС ОКП в ИПМ им. М.В.Келдыша). Участие в создании АСПОС ОКП ИПМ им. М.В.Келдыша участвует в работах с 2006 г. и совместно с ЦУП ЦНИИМАШ и ОАО «МАК «Вымпел» создаёт распределённую информационную систему обеспечения безопасности полётов отечественных КА. В соответствие с Эскизным проектом в ИПМ создаётся Сегмент АСПОС ОКП мониторинга опасных ситуаций в области ГСО, ВЭО и СВО. ИПМ им. М.В.Келдыша проводит работы по совершенствованию сети НСОИ АФН в обеспечение задач АСПОС ОКП. Сегмент АСПОС ОКП в ИПМ им. М.В.Келдыша Отвечает за важные области ОКП: Область ГСО (невосполнимый природный ресурс, более 380 активных КА в настоящее время) Области ВЭО и СВО (используются при запусках на высокие орбиты, размещаются КА навигации, обнаружения пусков БР, связи, РЭР и др.) Защищаемые области околоземного пространства Задачи сегмента АСПОС ОКП в ИПМ им. М.В.Келдыша сбор информации по объектам в области ответственности создание и эксплуатация базы данных сегмента разработка и внедрение моделей обработки собираемой разнородной информации, выявления опасных объектов и событий, включая модели долгосрочного прогнозирования состояния ОКП в области высоких орбит, модели разрушений и т.п. регулярная обработка накапливаемой информации и её анализ поддержка международной деятельности Роскосмоса в рамках работы МККМ Сеть НСОИ АФН Научная сеть оптических инструментов для астрометрических и фотометрических наблюдений (НСОИ АФН) техногенных объектов создана в рамках академических работ. По состоянию на начало 2009 г. объединяет: 19 пунктов наблюдения в 9 государствах 26 телескопов различного класса (от 22 см до 2.6м) Общее руководство проектом, постановку задач, накопление и анализ результатов осуществляет ИПМ им. М.В.Келдыша РАН во взаимодействии с ОАО «МАК «Вымпел». НСОИ АФН Поисково-обзорная подсистема для ярких объектов           Структура НСОИ АФН центр планирования наблюдений, сбора и обработки измерений и ведения динамического архива космических объектов в ИПМ им. М.В.Келдыша РАН; сеть оптических обсерваторий: поисково-обзорная подсистема для ярких (не слабее 16.5 звёздной величины) объектов в области ГСО подсистема обнаружения и сопровождения фрагментов космического мусора на высоких орбитах подсистема для наблюдения ярких (не слабее 15-16 звёздной величины) объектов на высокоэллиптических и низких орбитах группа анализа данных и оценки динамики популяции объектов космического мусора на протяжённых интервалах времени в ИПМ им. М.В.Келдыша РАН; группа технической и программной поддержки в ГАО РАН; группа производства оптических телескопов и автоматизированных монтировок; группа планирования работ по развитию Сети в ИПМ им. М.В.Келдыша РАН и ОАО «МАК «Вымпел»; группа отработки технологий наблюдения в КРАО Количество измерений по годам 2009-2015 (проект): 3 000 000 измерений в год по более чем 5000 КО Основные итоги развития НСОИ АФН как научного проекта в 2005-2008 гг. Произведено и введено в эксплуатацию 11 новых телескопов с апертурой 22 см и 60 см Закуплено, установлено и эксплуатируется 17 современных ПЗС-камер (от 1000х1000 пикселей до 4000х4000 пикселей), за счёт чего достигнуто увеличение поля зрения обзорных инструментов до 5.5х5.5° (22 см, 16 зв. величина) и 2.3х2.3° (64 см, 18 зв. величина) Разработано, отлажено и внедрено унифицированное программное обеспечение для управления ПЗС-камерами, монтировками телескопов и для обработки получаемых изображений Осуществляется глобальный контроль всей области ГСО на дуге 360° - впервые в истории страны Обнаружено более 700 объектов в области ГСО и ВЭО, 350 из которых наблюдается регулярно. Количество известных постоянно контролируемых объектов в области ГСО возросло на 35% (по сравнению с публичным каталогом США) Регулярно выпускается циркуляр по наблюдаемым высокоорбитальным объектам Возможности сети НСОИ АФН На начало 2009 г. НСОИ АФН имеет возможность: Глобального контроля всей дуги ГСО по долготе (0°-360°) и наклонению (0°-20°) Выборочного контроля объектов на ВЭО типа «Молния» и геопереходных орбитах Автономного обнаружения и регулярного контроля малоразмерных (0.2-1 м) объектов на ГСО и ВЭО с блеском до 20 зв. величины Получения измерений высокой точности (ошибка измерений углового положения - 0.4-1 угл. сек) Обработки измерений и получения высокоточных орбит для опасных космических объектов Анализа опасных ситуаций в области высоких орбит Проведения экспериментальных наблюдений низкоорбитальных и высокоэллиптических объектов Характеристики обнаруженных высокоорбитальных фрагментов Распределение среднего блеска для 434 фрагментов Распределение отношения площади к массе для 211 фрагментов Распределение большой полуоси и эксцентриситета для 336 фрагментов Распределение орбитальных параметров всей совокупности известных КО на ГСО Способность НСОИ АФН решать задачи контроля высоких орбит в АСПОС ОКП Совместная работа ИПМ им. М.В.Келдыша и ОАО «МАК «Вымпел» по использованию результатов, получаемых НСОИ АФН в интересах СККП. В результате значительно повышены количественные и качественные показатели Главного каталога СККП для области ГСО НСОИ АФН является единственным в мире источником информации по опасным слабым и малоразмерным объектам в области ГСО и ВЭО НСОИ АФН выявляет события отделения необъявленных операционных фрагментов на ГСО (фрагмент китайского КА Фенъюнь-2Д и др.), внезапные изменения в орбитальном движении пассивных КА на ГСО, получает информацию по динамическим операциям, проводимым иностранными КА в опасной близости от отечественных КА на ГСО Уже сейчас НСОИ АФН позволяет решать задачи АСПОС ОКП в области ГСО и частично – области ВЭО, а после модернизации (наращивания возможностей пунктов наблюдения за пределами РФ) будет обеспечивать АСПОС ОКП в полной мере Работы в 2009 г. Продолжить работы по совершенствованию сети НСОИ АФН Организовать, наладить и обеспечить устойчивое информационное взаимодействие сегмента АСПОС ОКП в ИПМ с Центральным ядром АСПОС ОКП и сегментом АСПОС ОКП в ОАО «МАК «Вымпел» в режиме службы Развернуть в ИПМ штатные работы в интересах АСПОС ОКП и СККП по организации привлечения сети НСОИ АФН, в т.ч. проведение работ по повышению производительности и качества получаемой информации, планированию работы средств наблюдения и обработке информации Провести работы по дальнейшему развитию Сегмента АСПОС ОКП в ИПМ Продолжить работы в поддержку международной деятельности Роскосмоса в рамках МККМ Продолжить работы по созданию математической модели для оценки засорённости околоземного космического пространства в настоящее время и в будущем Заключение ИПМ им. М.В.Келдыша РАН осуществляет важные исследования техногенной засорённости – одной из самых актуальных современных проблемных областей исследования и освоения космического пространства Исследования проводятся в тесном взаимодействии с ЦНИИМаш и ОАО «МАК «Вымпел» при участии многочисленных институтов и обсерваторий РАН, Министерства образования и зарубежных научных организаций. Впервые в мире создана научная международная сеть мониторинга высоких околоземных орбит – НСОИ АФН Результаты исследований позволили существенно расширить и дополнить представления о реальной ситуации с засорённостью высоких околоземных орбит (в первую очередь – в области ГСО) и имеют важное научное и прикладное значение С учётом накапливаемой информации начаты работы по созданию математической модели распределения и эволюции техногенных объектов в околоземном космическом пространстве Размещено 1 апреля 2009 При перепечатке наличие гипертекстовой ссылки на сайт "ПулКОН" и "Низкочастотная РСДБ-сеть" обязательно.