4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Почему метеориты не сбивают спутники

Как сбивают спутники?

Вооруженные силы развитых стран активно используют космические аппараты разного назначения. С помощью спутников на орбите осуществляется навигация, связь, разведка и т.д. Вследствие этого космические аппараты становятся приоритетной целью для противника. Выведение из строя, как минимум, части космической группировки способно оказать самое серьезное влияние на военный потенциал противника. Противоспутниковое оружие разрабатывалось и разрабатывается в разных странах, и уже имели место определенные успехи. Впрочем, все известные системы такого рода имеют лишь ограниченный потенциал и способны атаковать далеко не все объекты на орбитах.

С точки зрения методов поражения и технологий, космический аппарат (КА) на орбите представляет собой не самую простую цель. Большинство спутников движется на предсказуемой траектории, что в известной мере облегчает наведение оружия. В то же время, орбиты располагаются на высотах не менее нескольких сотен километров, и это предъявляет особые требования к конструкции и характеристикам противоспутникового оружия. В итоге перехват и уничтожение КА оказывается весьма сложной задачей, решение которой может осуществляться разными способами.

Очевидным способом борьбы со спутниками является применение специального зенитного вооружения с повышенными характеристиками, способного доставать цели даже на орбитах. Подобная идея появилась одной из первых, и вскоре были получены реальные результаты. Однако комплексы такого рода в прошлом не получили особого распространения из-за своей сложности и дороговизны.

Впрочем, к настоящему времени ситуация изменилась, и на вооружение поступили новые сухопутные или морские ракетные комплексы, способные атаковать спутники на орбитах. Так, в январе 2007 года китайские военные провели первые успешные испытания своего противоспутникового комплекса. Ракета-перехватчик успешно поднялась на высоту порядка 865 км и на встречном курсе поразила аварийный метеоспутник FY-1C. Новости об этих испытаниях, а также большое количество обломков спутника на орбите стали поводом для серьезного беспокойства зарубежных военных.

В феврале 2008 года схожие испытания провели США, но на этот раз речь шла о ракете корабельного комплекса. Ракетный крейсер USS Lake Erie (CG-70), находясь в Тихом океане, произвел запуск ракеты-перехватчика SM-3. Целью для ракеты был назначен аварийный разведывательный спутник USA-193. Встреча ракеты-перехватчика и цели состоялась на высоте 245 км. Спутник был разбит, и его фрагменты вскоре сгорели в плотных слоях атмосферы. Эти испытания подтвердили возможность размещения противоспутниковых ракет не только на суше, но и на кораблях. Кроме того, они свидетельствовали о высоком потенциале ракеты SM-3, изначально предназначенной для работы по аэродинамическим и баллистическим целям.

Согласно разным источникам, противоспутниковые ракеты наземного базирования создаются и в нашей стране. Существует предположение, утверждающее, что высотность новейших ракет ЗРК С-400 не ограничивается официальными 30 км, и благодаря этому комплекс может поражать КА на орбите. Также предполагается, что специализированные противоспутниковые ракеты войдут в состав перспективного комплекса С-500.

В настоящее время российская промышленность занимается модернизацией комплекса противоракетной обороны А-235. В рамках более крупной программы осуществляется разработка перспективной ракеты-перехватчика с шифром «Нудоль». В зарубежной прессе определенной популярностью пользуется версия, согласно которой ракетный комплекс «Нудоль» представляет собой именно средство борьбы со спутниками. При этом характеристики и возможности комплекса остаются неизвестными, а российские официальные лица никак не комментируют зарубежные версии.

Противоспутниковые ракеты наземного базирования сталкиваются с серьезной проблемой в виде значительной высоты нахождения цели. Они нуждаются в мощных двигателях, что усложняет их конструкцию. Еще в конце пятидесятых годов, едва ли не сразу после первого запуска искусственного спутника Земли, появилась идея о размещении ракет-перехватчиков на самолете-носителе. Последний должен был поднимать ракету на некоторую высоту и обеспечивать ее первоначальный разгон, что сокращало требования к силовой установке самого оружия.

Первые опыты подобного рода были проведены Соединенными Штатами в конце пятидесятых годов. В тот период шла разработка аэробаллистических ракет стратегического назначения; некоторые образцы такого рода, как оказалось, можно было использовать не только против наземных объектов, но и для борьбы с КА. В рамках летно-конструкторских испытаний ракет Martin WS-199B Bold Orion и Lockheed WS-199C High Virgo были проведены тестовые запуски по целям на орбите. Однако эти проекты не дали желаемых результатов, и были закрыты.

В дальнейшем США несколько раз пытались создавать новые противоспутниковые ракеты воздушного базирования, но не преуспели в этом. Все новые изделия имели те или иные недостатки, не позволявшие ставить их на вооружение. На данный момент, насколько известно, американская армия не имеет подобного оружия, а промышленность не разрабатывает новые проекты.

Самой успешной американской разработкой в области противоспутниковых ракет для самолетов было изделие Vought ASM-135 ASAT, носителем которого являлся доработанный F-15. В сентябре 1985 года состоялся единственный учебно-боевой запуск этой ракеты по орбитальной цели, подтвердивший ее возможности. Истребитель-носитель, совершая вертикальный подъем, сбросил ракету на высоте около 24,4 км. Изделие успешно навелось на назначенную цель при помощи ГСН и поразило ее. Встреча ракеты и цели произошла на высоте 555 км. Несмотря на очевидные успехи и большой потенциал, в 1988 году проект закрыли.

Читать еще:  Можно ли есть рис при похудении

В первой воловине восьмидесятых годов в нашей стране был запущен собственный проект противоспутникового комплекса с ракетой-перехватчиком воздушного базирования. Комплекс 30П6 «Контакт» включал ряд изделий, и главным из них была ракета 79М6. Ее предлагалось использовать вместе с самолетом-носителем типа МиГ-31Д. Согласно разным источникам, ракета «Контакт» могла поражать КА на орбитах высотой не менее 120-150 км. Насколько известно, в исходном виде комплекс 30П6 не был доведен до эксплуатации. В дальнейшем, однако, появился проект, предусматривавший перестройку ракеты-перехватчика 79М6 в ракету-носитель для небольших полезных нагрузок.

В конце сентября в свободном доступе появились новые фотографии самолета МиГ-31 с неизвестным изделием на внешней подвеске. Габариты и форма такой нагрузки стали поводом для появления версии о разработке новой противоспутниковой ракеты воздушного базирования. Впрочем, пока это лишь предположения и какие-либо данные о неизвестном объекте отсутствуют.

Насколько известно, тематика противоспутниковой ракеты для самолетов на том или ином уровне изучалась в разных странах. При этом до реальных изделий и пусков дело дошло только в нашей стране и Соединенных Штатах. Прочие государства не строили и не испытывали такое оружие. Их противоспутниковые программы основываются на иных концепциях.

Спутник против спутника

Для уничтожения объекта на орбите могут использоваться самые разные средства, в том числе специальный орбитальный космический аппарат. Идеи такого рода прорабатывались в разных странах, а в Советском Союзе даже считались приоритетными, что привело к самым интересным последствиям. При этом развитие спутников-перехватчиков, по всей видимости, продолжается до сих пор.

Разработка советского проекта с незамысловатым названием «Истребитель спутников» или ИС стартовала в начале шестидесятых годов. Ее целью было создание КА, способного перехватывать и уничтожать другие объекты на разных орбитах. Разработка комплекса, включающего разные средства, в том числе специальный спутник с особыми возможностями, заняла немало времени, но все же привела к желаемым результатам. В конце семидесятых на вооружение поступил боевой спутник ИС со всеми дополнительными средствами. Эксплуатация этого комплекса продолжалась до 1993 года.

С начала шестидесятых годов осуществлялись запуски опытных спутников серии «Полет», выполнявшиеся при помощи ракеты-носителя Р-7А в двухступенчатой конфигурации. КА имел маневровые двигатели и шрапнельную боевую часть. Со временем облик комплекса менялся, но основные его черты оставались прежними. В середине семидесятых состоялись испытательные запуски, по результатам которых комплекс ИС поступил на вооружение.

Зарубежные страны тоже прорабатывали идею спутника-перехватчика, но она рассматривалась в ином контексте. Так, в рамках программы Strategic Defense Initiative американская промышленность разрабатывала проект малогабаритного спутника Briliant Pebbles. Он предусматривал размещение на орбите нескольких тысяч малогабаритных спутников с собственными системами наведения. При получении приказа на атаку такой КА должен был сближаться с целью и сталкиваться с ней. Спутник массой 14-15 кг при скорости сближения 10-15 км/с гарантировано разрушал различные объекты.

Однако целью проекта Briliant Pebbles было создание перспективного средства противоракетной обороны. С помощью таких спутников планировалось уничтожать боевые блоки или целые ступени баллистических ракет вероятного противника. В дальнейшем спутники-перехватчики могли быть адаптированы к перехвату КА, но до этого так и не дошло. Проект был закрыт вместе со всей программой SDI.

В последние годы тема спутников-перехватчиков вновь стала актуальной. В течение нескольких лет российские военные отправили на орбиту целый ряд спутников неизвестного назначения. Наблюдая за ними, зарубежные специалисты отмечали неожиданные маневры и смены орбит. К примеру, в июне прошлого года состоялся запуск КА «Космос-2519». Ровно через два месяца после запуска от этого спутника отделился аппарат меньших размеров, выполнивший ряд маневров. Утверждалось, что это был т.н. спутник-инспектор, способный изучать состояние другой техники на орбите.

Подобные события в околоземном пространстве вызвали любопытную реакцию зарубежных специалистов и средств массовой информации. В многочисленных публикациях отмечалось, что возможность свободного маневрирования и смены орбиты может использоваться не только для изучения состояния КА. Спутник с такими функциями также способен стать перехватчиком и уничтожать назначенные объекты теми или иными способами. По очевидным причинам, российские официальные лица не стали комментировать такие версии.

В 2013 году Китай отправил в космос сразу три спутника неясного назначения. Согласно доступным данным, один из них нес механический манипулятор. Во время полета этот аппарат изменил траекторию, отклонившись от исходной почти на 150 км. При этом он сблизился с другим спутником. После публикации информации о таких маневрах появились опасения о возможном использовании спутника с манипулятором в роли перехватчика.

Поражение без контакта

В недавнем прошлом стало известно о существовании перспективного проекта противоспутникового оружия, способного осуществлять нейтрализацию цели без прямого контакта с нею. Речь идет о специализированном комплексе радиоэлектронной борьбы, предназначенном для подавления радиоканалов связи и, возможно, поражения бортовой электроники аппарата-цели.

Согласно доступным данным, разработка нового российского комплекса РЭБ с шифром «Тирада-2» стартовала еще в 2001 году. В прошлом году сообщалось о проведении государственных испытаний системы «Тирада-2С». В августе текущего года на форуме «Армия-2018» был подписан контракт на поставку серийных изделий «Тирада-2.3». При этом точные данные о составе, архитектуре, задачах и других особенностях комплекса пока не оглашались.

Читать еще:  Как стать частным детективом

Ранее утверждалось, что комплексы линейки «Тирада» разных модификаций предназначаются для подавления радиоканалов связи, используемых космическими аппаратами. Невозможность обмена данными или передачи сигналов разного рода не позволяет спутнику выполнять свои функции. Таким образом, КА остается на орбите и сохраняет работоспособность, но теряет возможность решения поставленных задач. Вследствие этого противник не может использовать навигацию, связь и другие системы, построенные с использованием спутников.

Современные армии развитых государств самым активным образом используют космические группировки с аппаратами разного назначения. С помощью спутников осуществляется разведка, связь, навигация и т.д. В обозримом будущем космические аппараты будут оставаться важнейшим элементом обороны, и есть основания считать, что их значение для армий вырастет. Как следствие, вооруженным силам необходимы и средства борьбы с КА противника. Разработка подобных систем ведется с середины прошлого века, и успела дать некоторые результаты в ряде сфер. Впрочем, по причине особой сложности, противоспутниковые системы пока не получили широкого распространения.

И все же необходимость противоспутникового оружия является очевидной. Несмотря на всю сложность подобных систем, ведущие страны продолжают их разработку, а наиболее удачные образцы даже поступают на вооружение. Современное противоспутниковое оружие, в целом, справляется с поставленными задачами, хотя и имеет ограниченный потенциал по высоте и точности. Но дальнейшее его развитие должно привести к появлению новых образцов с особыми характеристиками и возможностями. Какие варианты противоспутникового оружия получат развитие в ближайшем будущем и дойдут до эксплуатации – покажет время.

Почему орбитальные спутники такие нестабильные?

Может показаться, что спутники на орбите Земли — это самое простое, привычное и родное, что есть в этом мире. В конце концов, Луна висит на небе уже более четырех миллиардов лет и в ее движениях нет ничего сверхъестественного. Но если мы сами запускаем спутники на орбиту Земли, они держатся там всего несколько или десятки лет, а после повторно входят в атмосферу и либо сгорают, либо падают в океан и на землю.

Более того, если взглянуть на естественные спутники на других планетах, все они держатся значительно дольше, чем антропогенные спутники, которые вращаются вокруг Земли. Международная космическая станция (МКС), например, обращается вокруг Земли каждые 90 минут, в то время как нашей Луне нужно порядка месяца на это. Даже спутники, которые находятся близко к своим планетами — вроде Ио у Юпитера, приливные силы которого согревают мир и разрывают его вулканическими катастрофами, — стабильно держатся на своих орбитах.

Почему так происходит? Почему этим спутникам плевать на законы Эйнштейна, Ньютона и Кеплера и почему они не хотят соблюдать стабильную орбиту постоянно? Оказывается, есть ряд факторов, вызывающих эту орбитальную суматоху.

  1. Атмосферное сопротивление

Это, пожалуй, самый важный эффект, который также является причиной того, почему спутники на низкой околоземной орбите нестабильны. Другие спутники — вроде геостационарных спутников — тоже сходят с орбиты, но не так быстро. Мы привыкли считать «космосом» все, что находится выше 100 километров: выше линии Кармана. Но любое определение границы космоса, где начинается космос и заканчивается атмосфера планеты, будет притянутым за уши. В реальности частицы атмосферы простираются далеко и высоко, просто плотность их становится все меньше и меньше. В конечном счете плотность падает — ниже микрограмма на кубический сантиметр, потом нанограмма, потом пикограмма — и тогда мы все с большей уверенностью можем называть это космосом. Но атомы атмосферы могут присутствовать и на расстоянии тысяч километров, и когда спутники сталкиваются с этими атомами, они теряют импульс и замедляются. Поэтому спутники на низкой околоземной орбиты нестабильны.

  1. Частицы солнечного ветра

Солнце постоянно испускает поток высокоэнергетических частиц, по большей части протонов, но есть также электроны и ядра гелия, которые сталкиваются со всем, что встретят. Эти столкновения, в свою очередь, изменяют импульс спутников, с которыми сталкиваются, и постепенно их замедляют. По прошествии достаточного времени, начинают нарушаться и орбиты. И хотя это не основная причина схода с орбиты спутников на НОО, для спутников подальше это имеет более важное значение, поскольку они приближаются, а вместе с этим растет и атмосферное сопротивление.

  1. Несовершенное гравитационное поле Земли

Если бы у Земли не было атмосферы, как у Меркурия или Луны, смогли бы наши спутники оставаться на орбите всегда? Нет, даже если бы мы убрали солнечный ветер. Это потому, что Земля — как и все планеты — не является точечной массой, а скорее структурой с непостоянным гравитационным полем. Это поле и изменения по мере того, как спутники вращаются вокруг планеты, выливаются в воздействие приливных сил на них. И чем ближе спутник к Земле, тем больше воздействие этих сил.

Читать еще:  Какая температура воды в Гурзуфе

  1. Гравитационное влияние остальной части Солнечной системы

Очевидно, Земля не является полностью изолированной системой, в которой единственная гравитационная сила, которая влияет на спутники, рождается на самой Земле. Нет, Луна, Солнце и все остальные планеты, кометы, астероиды и другое вносят вклад в виде гравитационных сил, которые расталкивают орбиты. Даже если бы Земля была бы идеальной точкой — скажем, сжалась бы в невращающуюся черную дыру — без атмосферы, а спутники на 100% были бы защищены от солнечного ветра, эти спутники постепенно начали бы падать по спирали в центр Земли. Они оставались бы на орбите дольше, чем существовало бы само Солнце, но и эта система не была бы идеально стабильной; орбиты спутников в конечном счете нарушались бы.

  1. Релятивистские эффекты

Законы Ньютона — и кеплеровых орбит — это не единственное, что определяет движение небесных тел. Та же сила, которая заставляет орбиту Меркурия прецессировать на лишние 43» в век, приводит к тому, что орбиты нарушаются за счет гравитационных волн. Скорость этого нарушения невероятно мала для слабых гравитационных полей (вроде тех, что мы нашли в Солнечной системе) и для больших расстояний: потребуется 10 150 лет, чтобы Земля по спирали спустилась к Солнцу, а степень нарушения орбит околоземных спутников в сотни тысяч раз меньше этого. Но эта сила присутствует и является неизбежным следствием общей теории относительности, эффективно проявляясь на более близких спутниках планеты.

В качестве примера того, что бывает, когда преобладают мощные приливные силы, можно отметить комету Шумейкера — Леви 9 и ее столкновение с Юпитером в 1994 году, после того как она была полностью разорвана приливными силами. Такова судьба всех спутников, которые по спирали идут к своему родному миру.

Сочетание всех этих факторов делает любой спутник фундаментально нестабильным. Учитывая достаточное время и отсутствие других стабилизирующих эффектов, нарушаться будут абсолютно все орбиты. В конце концов, все орбиты нестабильны, но некоторые — нестабильнее других.

Почему мы не заметили Челябинский Метеорит?

Как вы помните, пару дней назад над Челябинском пронесся огненный шар. Хотя сам он не нанес каких-либо заметных повреждений – скорее породил тысячи gif в интернете, на пикабу в частности, ударная волна, последовавшая за этим метеоритом привела к травмам у сотен людей, выбив тысячи стекол по всему городу. Так как на сегодняшний день это пока самый крупный метеорит упавший на Землю в этом веке, всех беспокоит главный вопрос – почему же мы не заметили его? И если мы не заметили его, то что еще может скрываться в космосе?

Ответ на этот вопрос дала Эми Мэйнцер – ученый NASA, которая занимается программой Околоземных Объектов (NEO):

Сейчас мы узнаем много нового относительно Русского метеорита. Он был относительно небольшим – всего 15 метров и весил 7000 тонн – именно поэтому его и не заметили. Мы не видели его ранее потому что он совсем небольшой и может быть почти не виден в ночном небе. Большинство же исследований было направлено на поиск крупных астероидов (примерно 90% объектов размеров более 1 км уже найдены), однако нам предстоит найти еще куда больше мелких объектов.

Хотя 15 метровый метеорит может показаться большим, в действительности он относительно мелкий. Скорее всего в будущем мы не раз столкнемся с такими без предупреждения, так как все нынешние телескопы и спутники призванные искать околоземные объекты, в первую очередь отмечают объекты способные уничтожить страну или континент.
Однако для того, чтобы не остаться в неведении перед мелкими объектами, NASA разрабатывает проект NEOWISE, который является инфракрасным телескопом, позволяющим значительно эффективней находить космические объекты. Это возможно благодаря тому, что телескоп не будет искать метеориты изучая их яркость и отражаемость – тем более, что некоторые крупные объекты могут быть достаточно темными. Инфракрасный же сенсор в новом телескопе позволит обнаруживать метеориты вне зависимости от их видимого присутствия.

Кстати, стоит так же сказать, что метеориту вовсе не обязательно упасть на землю, чтобы причинить серьезный ущерб. В некоторых случаях ущерб от ударной волны может быть куда выше чем от самого попадания. Так как атмосфера Земли достаточно плотная, то давление на материал метеорита и температура способны разрушить объект попавший в атмосферу. Однако при дезинтеграции кинетическая энергия будет выброшена в относительно небольшой объем воздуха. Этот воздух будет сильно разогретым и расширится очень быстро, создавая воздушный взрыв. Этот взрыв создаст мощный импульс давления, за которым последует сильный ветер. Есть предположения, что именно это и случилось с Тунгусским метеоритом. Похожее было и в Челябинске, однако на более меньшем масштабе.

Источники:

http://topwar.ru/150112-kak-sbivajut-sputniki.html
http://hi-news.ru/space/pochemu-orbitalnye-sputniki-takie-nestabilnye.html
http://pikabu.ru/story/pochemu_myi_ne_zametili_chelyabinskiy_meteorit_1026224

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector