Limpadores orbitais

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Vídeo: Limpadores orbitais

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Vídeo: 💯 √ Kepler's Law of Periods #2/3 Orbital Speed | Space | Physics 2024, Abril
Anonim
Limpadores orbitais
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"Quem é dono do espaço, é dono do mundo."

Essa frase, proferida pelo presidente americano Lyndon B. Johnson no início dos anos 1960, é mais relevante hoje do que nunca

Atualmente, os satélites artificiais (AES) desempenham um papel crucial no reconhecimento óptico e de radar, bem como no fornecimento de comunicações digitais globais. Em artigos anteriores, examinamos o uso de meios de reconhecimento espacial para detectar grupos de ataque de porta-aviões e navios (AUG / KUG), bem como o uso de tecnologias civis para reduzir radicalmente o custo de satélites de reconhecimento por radar ativos.

A longo prazo, serão desenvolvidos sistemas orbitais espaço-superfície, capazes de atingir o solo estacionário, alvos protegidos enterrados e, mais tarde, alvos móveis no solo, na água e no ar.

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Igualmente interessante e muito mais ameaçador é o emprego de sistemas orbitais de defesa contra mísseis, potencialmente capazes de interceptar milhares de ogivas.

Como mencionamos no artigo anterior, a tarefa de defesa contra mísseis é em muitos aspectos semelhante à tarefa de destruir espaçonaves inimigas. E sua solução com a ajuda de mísseis interceptores é ineficaz em termos de critério de custo / eficiência.

No entanto, existem outras maneiras de destruir espaçonaves inimigas - este é o uso de armas espaço-a-espaço.

Experiência soviética

Ao contrário dos Estados Unidos, que consideram os mísseis interceptores uma arma prioritária, a União Soviética dependia de satélites militares.

Desde o início da década de 60 do século XX, as forças de defesa aérea da URSS começaram a desenvolver o programa Satellite Fighter (IS). E já em 1963, o primeiro satélite de manobra do mundo, a espaçonave Polet-1, foi lançado ao espaço. E em 1964, a espaçonave Polet-2 foi enviada ao espaço.

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As naves espaciais da série Flight podem alterar a altitude e a inclinação da órbita em uma ampla faixa. Teoricamente, o suprimento de combustível lhes permitiu voar até a lua.

As espaçonaves da série Polet foram guiadas aos satélites inimigos a partir do controle de solo e da estação de controle de medição de acordo com o radar e os pontos de observação ótica. O próprio IS também foi equipado com uma cabeça de radar (buscador de radar).

Desde 1973, o sistema IP foi aceito para operação experimental. Os satélites do inimigo podem ser interceptados em altitudes de 100 a 1.350 quilômetros.

Mais tarde, os satélites foram atualizados. Um buscador infravermelho (buscador IR) foi adicionado. Os satélites foram colocados em órbita por veículos lançadores Cyclone (LV). O sistema anti-satélite aprimorado recebeu a designação "IS-M". No total, até 1982, 20 caças por satélite e um número comparável de satélites-alvo foram lançados em órbita.

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O tema "caças por satélite" também não foi abandonado na Rússia. Periodicamente, há informações sobre "satélites-inspetores" - espaçonaves capazes de manobrar ativamente no espaço, aproximando-se dos satélites inimigos para "inspeção". Esses satélites-inspetores incluem as espaçonaves "Kosmos-2491", "Kosmos-2504", lançadas em 2013 e 2015, respectivamente.

A mais recente é a espaçonave "Kosmos-2519". Supõe-se que a espaçonave Kosmos-2519 pode ser realizada na plataforma Karat-200 (desenvolvida pela NPO Lavochkin), capaz de operar em órbitas até geoestacionárias.

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Em julho de 2020, a agência de notícias Interfax anunciou o teste bem-sucedido de outro satélite inspetor. E em janeiro de 2020, o inspetor de satélites russo "Kosmos-2543" abordou o satélite de reconhecimento americano a uma distância de cerca de 150 quilômetros. Então o satélite americano corrigiu sua órbita.

As tarefas realizadas em órbita pelos "satélites inspetores" são classificadas. Presume-se que eles possam ler informações de inteligência de satélites inimigos, sinais de interferência ou interferir de outra forma em seu trabalho. E, finalmente, a própria probabilidade de manobra ativa em órbita pressupõe a possibilidade de destruir a espaçonave inimiga por colisão - por autodestruição do "satélite do inspetor".

Análogos estrangeiros

Sistemas semelhantes estão sendo criados por nossos "parceiros" - Estados Unidos e China.

Em 2006, os Estados Unidos lançaram dois pequenos satélites MiTEX para encontros secretos com objetos em órbita geoestacionária.

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Na China, experimentos de convergência de satélite e testes de braço robótico foram realizados nos veículos Chuang Xin 3 (CX-3), Shiyan 7 (SY-7) e Shijian 15 (SJ-15). O objetivo oficial dessas espaçonaves é limpar os detritos espaciais.

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Em 2010, duas espaçonaves chinesas SJ-6F e SJ-12 colidiram deliberadamente uma com a outra. Com grande probabilidade, este foi um teste para a possibilidade de seu uso como uma arma espaço-a-espaço.

No entanto, todos os projetos do governo têm uma característica distintiva - os produtos criados dentro de sua estrutura são caracterizados por um custo extremamente alto. Considerando que grupos de inteligência e comunicação promissores podem ser construídos com base em soluções comerciais muito mais baratas, essa abordagem é inaceitável.

Se o satélite assassino custar mais do que o satélite ou a espaçonave atingida, será mais barato restaurar a constelação de satélites do que destruí-la.

Uma das opções para resolver esse problema é o uso de espaçonaves comerciais desenvolvidas para a remoção de detritos espaciais da órbita para destruir satélites inimigos.

Teoricamente, o próprio problema da remoção de detritos espaciais pode se tornar relevante em conexão com o rápido aumento do número de satélites em órbitas baixas, bem como com sua falha não planejada com a perda da possibilidade de desorbitação forçada e / ou destruição em pequenas fragmentos.

Espaço livre

A Agência Espacial Europeia (ESA) está trabalhando com a empresa start-up ClearSpace para projetar um limpador de lixo espacial usando quatro membros robóticos.

Está planejado que, como parte da primeira missão de teste, a espaçonave ClearSpace-1 levante o estágio gasto do Vega LV pesando cerca de 100 quilogramas de uma altitude de 600-800 quilômetros.

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A espaçonave ClearSpace-1 irá capturar o estágio gasto por braços robóticos, após o que irá queimar com ele na atmosfera. No futuro, missões mais complexas estão planejadas, nas quais ClearSpace-1 tentará capturar e destruir vários pedaços de lixo espacial de uma vez.

RemoverDEBRIS

No projeto britânico RemoveDEBRIS, que está sendo desenvolvido pela Surrey Satellite Technology e pela University of Surrey, está planejado capturar detritos espaciais com uma rede ou um arpão capaz de perfurar o casco da espaçonave.

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Em 2018, a espaçonave RemoveDEBRIS demonstrou a possibilidade de usar uma rede para capturar objetos. E em 2019, um tiro de teste foi disparado com um arpão em um simulador de alvo. A espaçonave RemoveDEBRIS foi implantada a partir da Estação Espacial Internacional (ISS).

Supõe-se que a espaçonave RemoveDEBRIS será capaz de coletar sequencialmente vários objetos e trazê-los para fora da órbita, queimando junto com eles na atmosfera.

Astroscale Holdings Inc

A empresa japonesa Astroscale Holdings Inc., fundada em 2013, está desenvolvendo um satélite de manobra para remoção de detritos espaciais.

O primeiro lançamento experimental será realizado pela Soyuz LV do cosmódromo de Baikonur em março de 2021. Um experiente satélite da Astroscale Holdings Inc., medindo 110 x 60 centímetros e pesando 175 quilos, terá que coletar fragmentos de imitação e, em seguida, entrar na atmosfera da Terra e queimar com eles.

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Entre as naves espaciais civis, embora não comerciais, pode-se lembrar as sondas japonesas Hayabusa-1 e Hayabusa-2.

Os dados da espaçonave não se destinam a limpar detritos espaciais, mas para se aproximar de asteróides, pousar um módulo controlado sobre eles, extrair solo e sua subsequente entrega à Terra.

Também deve ser notado que a espaçonave Hayabusa-2 foi equipada com um módulo Small Carry-on Impactor (SCI), que na verdade é uma munição operando no princípio de um "núcleo de choque". Na verdade, o Japão testou armas convencionais no espaço - no futuro, o "núcleo de ataque" pode muito bem ser usado para fins militares.

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conclusões

O tópico da espaçonave comercial, desenvolvido para a remoção de detritos espaciais da órbita, não se limita aos projetos acima.

Existem muito mais startups e projetos nesta área.

Existem projetos semelhantes na Rússia. No entanto, eles estão sendo desenvolvidos por estruturas estatais - GK Roskosmos, JSC Russian Space Systems. Isso significa que você não deve esperar um custo baixo deles. Na melhor das hipóteses, os desenvolvimentos neles estarão em demanda nos promissores satélites Kosmos.

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Tal como acontece com os satélites de comunicações Starlink da Capella Space e os satélites de sensoriamento remoto da Terra, pode-se esperar que os militares também estejam interessados em projetos orbitais mais limpos.

Na verdade, como parte da criação de limpadores orbitais, todas as tecnologias estão sendo testadas para resolver os problemas de destruição de espaçonaves inimigas e satélites, incluindo:

- detecção de alvo;

- a saída da espaçonave para ele;

- manobra e aproximação do alvo;

- tiro ao alvo (captura);

- Destruição do alvo por penetração ou salto da órbita.

Conseqüentemente, limpadores de lixo espacial comercial ou sondas de pesquisa de manobra podem muito bem ser usados como armas anti-satélite.

A questão do preço permanece.

Em geral, se falamos da abóbada de detritos espaciais orbitando em órbita, e não do seu uso secundário (por processamento em órbita ou baixando-a ao solo no porão de carga do ônibus espacial), então esses empreendimentos não trarão lucro. Você pode conseguir uma concessão, dominá-la construindo uma espaçonave para remover destroços da órbita, mas dificilmente será capaz de comercializá-la - não há muitos altruístas no Ocidente. A tarefa de limpar a própria órbita dificilmente será paga por agências espaciais sistematicamente - por exemplo, pedidos únicos.

Mas os militares podem estar interessados nos projetos mais interessantes. E depois de um pequeno refinamento, obtenha armas anti-satélite eficazes e baratas. Seu desenvolvimento, teste e até implantação podem ser realizados sob o lema de limpar a órbita de detritos espaciais.

E, de fato, o desdobramento de armas espaço-a-espaço será organizado?

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