Satelīta sprādziens atstāj gružu mākoni

50 000 jaunu kosmosa nevēlamo fragmentu tiek izplatīti kā mākonis ap zemi

DMSP-F13 eksplozija atstāja izkliedējošu gružu mākoni. Starpfāze starp fragmentiem ir izplatījusies vēl tālāk. © Sauthemptonas universitāte
lasīt skaļi

Kosmosa sprādziens ar sekām: Kad februārī ASV militārais satelīts eksplodēja orbītā, tas atstāja vairāk atlūzu, nekā tika domāts iepriekš: kopš tā laika mākoņos visā pasaulē orbītā ir ap 50 000 daļiņu, secinājuši pētnieki. Sadursme ar šīm mini raķetēm var izraisīt satelīta nedarbošanos, jo īpaši to apdraud daži Krievijas un ASV satelīti, kas atrodas netālu no bijušās eksplozijas vietas, ziņo pētnieki.

Militārais laika satelīts DMSP-F13 jau tika laists orbītā 1995. gadā. Kopš tā laika viņš sniedza informāciju par laika apstākļiem ASV Nacionālajam laika dienestam un ASV Gaisa spēkiem no saules sinhronās orbītas 800 kilometru augstumā. Tomēr 2015. gada 3. februārī kaut kas nogāja greizi: borta sensori reģistrēja pēkšņu temperatūras paaugstināšanos, kam sekoja “neatgūstama vadības zaudēšana”, paziņoja Gaisa spēku Kosmosa pavēlniecība.

Kāds ir sadursmes risks?

Bet tas vēl nebija viss, kā izrādījās: laika apstākļu satelīts bija eksplodējis, atstājot kosmosa atlūzu lauku. Gaisa spēku un vēlāk arī Eiropas Kosmosa aģentūras ESA veiktie radara mērījumi reģistrēja 43 lielākus gružu gabalus. Tomēr to stāvokļa un orbītas dēļ tie nav klasificēti kā bīstami citiem satelītiem vai orbītas observatorijām. Patiesībā gaisa spēki pat neuzskatīja par nepieciešamību brīdināt ESA un citas civilās kosmosa aģentūras par to satelītu potenciālu apdraudējumu.

DMSP laika pavadoņi sniedz laika apstākļu datus ASV Gaisa spēkiem un citām militārajām filiālēm. © ASV gaisa spēki

Frančeska Letizija un viņas kolēģi no Sauthemptonas Universitātes Astronautikas pētījumu grupas tagad ir guvuši jaunus, mazāk pārliecinošus ieskatus. Pētnieki izmantoja viņu izstrādāto modeli, lai noteiktu šī sprādziena laikā radīto vraku daudzumu un orbītas. Tas ļāva viņiem noteikt lūžņu daļiņas, kuru izmērs bija tālu zem radara mērījumu izšķirtspējas robežas.

50 000 fragmentu

Rezultāts: DMSP-F13 eksplozija, iespējams, radīja vairāk nekā 50 000 daļiņu, kuru izmērs bija lielāks par vienu milimetru. "Lai arī daudzi no šiem objektiem nav lielāki par lodīšu pildspalvas galu, milzīgā ātruma dēļ tie var atspējot kosmosa kuģi, " skaidro Hjū Lūiss. displejs

Arī vraku daļu sadalījums un līdz ar to kaimiņu satelītu sadursmes risks, noteica pētnieki. "Sprādziena fragmenti ir izkaisīti pa zemi jūrā, " ziņo Letizia. "Tas var arī kosmosa zondes nonākt šajā mākonī, kas lido pavisam citā orbītā nekā DMSP-F13." Viskoncentrētākie ir sprādzienbīstamie gruži, kuru augstums ir tieši zem sākotnējās DMSP orbītas. -F13.

DMSP-F13 vraki neilgi pēc eksplozijas virs Klusā okeāna - Sauthemptonas universitāte

Paaugstināts risks kaimiņu satelītiem

Pēc pētnieku domām, visneaizsargātākie pret sadursmi ir daži Krievijas un ASV satelīti, kas lido saules sinhronajā vai polārajā orbītā. "Jaunu mazu kravas gabalu mākoņa parādīšanās orbītā ir palielinājusi risku citiem kosmosa kuģiem šajā apgabalā, kaut arī lielāki fragmenti to uzskatīja par zemu "Lūiss uzsver.

Lai aprēķinātu lūžņu daļiņu sadalījumu un izturēšanos augstā izšķirtspējā, pētnieki izmantoja triku: viņi apstrādāja mākoņainību kā šķidrumu. Tādā veidā daļiņu uzvedību varētu reāli simulēt, bet ar ievērojami mazākiem skaitļošanas piepūles veidiem. "Šī pieeja ļauj attēlot ļoti mazus fragmentus, bet samazina aprēķināšanas laiku līdz tikai desmit procentiem no tā, kas būtu vajadzīgs visu atsevišķo daļu skaitliskai simulācijai, " skaidro zinātnieki.

Un tieši tas, šķiet, ir viss: 800 kilometru orbītā, kā šajā gadījumā, relatīvā kļūda ir tikai desmit procenti no skaitliskās metodes. (Norādījumi, vadība un dinamika, 2015; doi: 10.2514 / 1.G000695)

(Sauthemptonas Universitāte, 2015. gada 7. maijs - NPO)