Главная Новости ПулКОН РСДБ Обсерватории Публикации About us Контакт

Околоземная астрономия - 2009

22-26 августа 2009 г.
Казань


Текущая оценка характеристик популяции объектов техногенного происхождения в области ГСО по результатам наблюдений сети НСОИ АФН

В.Агапов, И.Молотов, З.Хуторовский, В. Титенко

Российская Академия Наук
Институт прикладной математики им. М.В.Келдыша

 


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.

Защищаемые области околоземного пространства

Цели исследований, проводимых под руководством ИПМ им.М.В.Келдыша РАН

  • определение фактической населённости высоких околоземных орбит и физических свойств находящихся на них объектов
  • определение вероятных источников образования обнаруженных объектов
  • верификация существующих моделей распределения космического мусора
  • оценка опасности, которую представляют фрагменты для КА на высоких орбитах в настоящем и будущем
  • отработка технологий изучения объектов космического мусора на различных орбитах с помощью оптических инструментов
  • совершенствование используемых моделей движения

Научная сеть оптических инструментов для астрометри-ческих и фотометрических наблюдений (НСОИ АФН)

Легенда:
Зеленые – обсерватории, работающие уже несколько лет в проекте
Синие – обсерватории, работающие первый год
Жёлтые – обсерватории, в которых ведутся подготовительные работы
Оранжевые – обсерватории – российские партнёры НСОИ АФН
Красные – обсерватории – зарубежные партнёры НСОИ АФН
Белые – обсерватории, с которыми проводятся переговоры о сотрудничестве

Возможности сети НСОИ АФН по мониторингу области ГСО

Область ГСО:
наклонение – 0°…30°, эксцентриситет ≤ 0.2, период обращения – 1100…2060 мин

На начало 2009 г. НСОИ АФН имеет возможность:
  • Глобального контроля всей дуги ГСО по долготе (0°-360°) и наклонению (0°-20°)
  • Автономного обнаружения и регулярного контроля малоразмерных (0.2-1 м) объектов на ГСО и ВЭО с блеском до 20 зв. величины
  • Получения измерений хорошей точности (ошибка измерений углового положения - 0.5-2 угл. сек)
  • Обработки измерений и получения высокоточных орбит для опасных космических объектов
  • Анализа опасных ситуаций в области высоких орбит

Популяция объектов в области ГСО (на 20.08.2009)

ВСЕГО в базе данных ИПМ объектов области ГСО с достоверно определённой орбитой –

1441

  • Космические аппараты – 886
    • в т.ч. 390 – проводящие коррекции орбиты
  • Разгонные блоки, ступени РН, апогейные ДУ – 259 более 15 различных типов
  • Фрагменты – 296
    • из них СККП США обнаружила и официально внесла в каталог пока только 20 объектов
Для сравнения: данные СККП США доступны только по 1004 объектам области ГСО

Распределение 1441 ГСО-объекта по периоду и наклонению

Распределение 1441 ГСО объекта по ДВУ и наклонению

10 лет эволюции наклонения плоскости орбиты объекта 95177

10 лет эволюции ДВУ плоскости орбиты объекта 95177

Характеристики вновь обнаруженных фрагментов космического мусора в области ГСО. Блеск.

Распределение среднего блеска для 434 объектов

Характеристики вновь обнаруженных фрагментов космического мусора в области ГСО. Отношение площади к массе (AMR).

Распределение среднего значения AMR для 211 объектов

Характеристики обнаруженных высокоорбитальных фрагментов

Распределение большой полуоси и эксцентриситета для 336 фрагментов

Классификация активных КА на ГСО по типу орбитального движения

На основе анализа полученного обширного материала предложена новая классификация активных КА на ГСО.

На ГСО наблюдаются КА следующих классов:
  • C1 – удерживающие положение по долготе и околонулевое наклонение плоскости орбиты
  • C2 – удерживающие только положение по долготе
  • C3 – удерживающие положение по долготе и выбранное ненулевое наклонение
  • C4 – поддерживающие период обращения, отличный от звёздных суток, и проводящие коррекции наклонения, оставаясь при этом в защищаемой области ГСО
  • C5 – проводящие коррекции орбиты, находясь в режиме дрейфа вокруг ГСО (включая орбиты захоронения) и при этом оставаясь внутри области ГСО

Каждый класс может быть разделен на два подкласса:
  • - объекты на орбитах с эксцентриситетом менее 0.001
  • - объекты на орбитах с эксцентриситетом между 0.001 и 0.15

Объект 27380 INTELSAT 904
(класс C1)

Объект 95151
(класс C2)

Объект 95162
(класс C3)

Объект 95010
(класс C4)

Возможность анализа опасных сближений

  • Потенциально опасные объекты и вероятные интервалы их сближения с функционирующими КА должны выявляться заблаговременно
  • Точность знания орбитального положения потенциально опасного объекта должна быть достаточной с точки зрения возможности принятия обоснованного решения о проведении (отказе от проведения) манёвра уклонения
  • Фактически перечисленные требования сводятся к необходимости организации специального режима наблюдений потенциально опасных объектов

Объект 14318 (INSAT-1B)

Объект 95210

Выводы

  • Достигнут новый уровень качества мониторинга области ГСО
  • Несколько сотен вновь открытых объектов в области ГСО демонстрируют недостаток наших знаний о фактической популяции объектов. Объекты оказались достаточно сложными и их исследование требует чётких скоординированных усилий
  • Благодаря проводимым сетью НСОИ АФН исследованиям количество объектов в области ГСО с достоверно известной орбитой увеличилось на 35%. Новые открытия продолжаются в каждом обзоре
  • Получаемые точности по отдельным объектам (1-3 км по положению) близки к требуемым с точки зрения обеспечения безопасности полёта КА в области ГСО. Однако требуется продумать новую стратегию применения существующих и вновь развёртываемых инструментов с целью обеспечения требуемых точностей орбит по сотням потенциально опасным КА

Размещено 26 августа 2009

Все представленные материалы размещены с согласия авторов докладов

Главная Новости ПулКОН РСДБ Обсерватории Публикации About us Контакт


web counter