Астроном Марко Лангбрук: “Последствия разрушения спутника Космос 1408”

12:46 06/12/2021

11 👁 1 287

Credit: ESA

Астроном Марко Лангбрук (Dr Marco Langbroek) написал в своем блоге статью под названием “Некоторые первые аналитические результаты об обломках во время испытания российской противоспутниковой системы 15 ноября 2021 года”

SatTrackCam Leiden (Cospar 4353) – станция спутникового слежения, расположенная в Лейдене, Нидерланды. Основное внимание уделяется засекреченным объектам, то есть “спутникам-шпионам”. С помощью камеры получаются точные позиционные измерения спутников для определения их орбит. Анализируется орбитальное поведение. В этом блоге также анализируются ракетные испытания.

Пятница, 3 декабря 2021 г.

“В предыдущей статье я обсуждал испытание Россией противоспутникового оружия (ASAT) 15 ноября, в результате испытаний был сбит спутник Kосмос 1408.

1 декабря CSpOC выпустила первые наборы орбитальных элементов для осколков мусора, созданных в ходе испытаний. По состоянию на  2 декабря, когда я сделал предварительный анализ, представленный ниже, были опубликованы орбиты для 207 фрагментов (в ближайшие дни и недели, вероятно, будет добавлено гораздо больше).

От журнала “Всё о Космосе“: по данным астрофизика Джонатана Макдауэлла на 3 декабря каталогизировано 239 обломков после уничтожения космического аппарата “Космос-1408”.

Они позволили построить диаграмму Габбарда, которая для каждого фрагмента обломков отображает высоту апогея (синий) и высоту перигея (красный) в зависимости от периода обращения. Они также позволили провести предварительный анализ дельты V (скорости выброса), сообщаемой фрагментам мусора в результате теста.

(слайд)

Давайте сначала обсудим диаграмму Габбарда

Диаграммы Габбарда сразу показывают, каково распределение образовавшихся обломков по высоте. Большая часть обломков имеет перигей (самая низкая точка на эллиптической орбите) вблизи исходной орбитальной высоты спутника Kосмос 1408 (490 x 465 км: перехват произошел на высоте ~ 480 км).

Но часть образовавшихся обломков, очевидно, была выброшена на орбиты с перигеями (колодцем) ниже этой высоты. Высоты апогея (самая высокая точка эллиптической орбиты) в основном разбросаны на (намного) большие высоты.

В целом, обломки движутся по орбитам, которые могут доставить мусор на высоту от 185 км до 1290 км.

Поток обломков распространяется вниз до орбитальных высот МКС и Китайской космической станции.

Около 35% занесенного в каталог мусора имеет высоту перигея на орбите МКС или ниже.

Около 18% на орбите Китайской космической станции или ниже.

Вверху распределение распространяется на высоты, на которых работают многие спутники в нижней части низкой околоземной орбиты, при этом основная часть обломков достигает высот в апогее от 500 до 700 км.

Высотное распределение апогея и перигея фрагментов в виде гистограммы:

Распределение высот перигея (слайд)

Распределение высот апогея (слайд)

На графиках показано высотное распределение апогея и перигея фрагментов в виде гистограммы.

По изменению высоты апогея и перигея и изменению наклона орбиты фрагментов космического мусора по сравнению с исходной орбитой Космоса 1408, мы можем рассчитать соответствующие скорости выброса (дельта V). Это интересно сделать и сравнить с аналогичными данными из двух других испытаний ASAT: индийского испытания ASAT 27 марта 2019 года и уничтожения ракетой SM-3 неисправного американского спутника-шпиона USA 193 20 февраля 2008 года.

Я построил график зависимости плотности обломков от скорости выброса (в метрах в секунду) для российского теста ASAT 15 ноября в виде гистограммы (с ячейками 5 м / с: синяя линия – это плотность ядра). (слайд)

На диаграмме, где я удалил полосы и построил только кривые плотности ядра, проводится сравнение скоростей выброса из теста ASAT в России и тестов ASAT в Индии и США в 2019 и 2008 годах.

Две диаграммы делают то же самое в комбинированной гистограмме для обоих предыдущих тестов ASAT. На первой диаграмме сравнивается распределение дельта V из теста ASAT в России (синий) и разрушения в США 193 в 2008 году (красный); вторая диаграмма делает то же самое, но по сравнению с индийским тестом ASAT 2019 года.

Диаграммы ясно показывают две вещи: распределение скоростей выброса из пиков российских испытаний ASAT при меньших дельтах V, чем у обломков из США, и индийских испытаний ASAT. Кроме того, распределение более ограничено, отсутствует хвостовая часть более высоких скоростей выброса, превышающая 200 м/с, присутствующая в распределении из двух других тестов ASAT (мы должны отметить здесь, однако, что все это все еще основано на ранних данных и добавлении новые данные в ближайшие недели могут несколько изменить эту картину).

Слайды

График зависимости плотности обломков от скорости выброса (в метрах в секунду) для российского теста ASAT 15 ноября в виде гистограммы (с ячейками 5 м/с: синяя линия – это плотность ядра): (слайд)

Сравнивается распределение дельта V из теста ASAT в России (синий) и разрушения в США 193 в 2008 году (красный)(слайд)

Вторая диаграмма делает то же самое, но по сравнению с индийским тестом ASAT 2019 года: (слайд)

Это согласуется с тем, что мы знаем о российских испытаниях противоспутниковых систем: вместо лобового столкновения с перехватчиком, движущимся навстречу движению цели, как в американских испытаниях противоспутниковых систем в США в 2008 году и Индии в 2019 году, перехват российской противоспутниковой системы был выполнен в том же направлении, что и цель, позволяя цели “задеть” перехватчик сзади. Это приводит к более низким кинетическим энергиям, что объясняет более компактное распределение скорости выброса обломков, подчеркивая более низкие скорости выброса. Кроме того, некоторое влияние может иметь возможное использование на перехватчике взрывной боеголовки, а не кинетической боевой.

(слайд)

Таким образом, российское испытание, похоже, было разработано для ограничения диапазона скоростей выброса и, исходя из этого ограничения, диапазона высоты орбиты образующихся обломков. Это само по себе похвально, но не делает этот тест менее безрассудным или безответственным.

Диаграмма Габбарда и гистограммы показывают, что, тем не менее, обломки были выброшены на широкий диапазон орбитальных высот, от 200 км до 1200 км с максимальной концентрацией 400 км/ ч. и высотой 700 км.

Диапазон орбитальных высот обломков включает орбитальные высоты пилотируемых космических станций (МКС и Китайской космической станции), что потенциально подвергает опасности экипажи этих космических станций, а также наиболее загруженную рабочую часть низкой околоземной орбиты.

На приведенной диаграмме для сравнения показано распределение объектов (включая «космический мусор») по высоте в перигее на низкой околоземной орбите (обратите внимание на заметный пик, вызванный созвездием Starlink на высоте 550 км).

Ирина Дорошенко (Filipok)

Дорогие друзья! Желаете всегда быть в курсе последних событий во Вселенной? Подпишитесь на рассылку оповещений о новых статьях, нажав на кнопку с колокольчиком в правом нижнем углу экрана ➤ ➤ ➤