Найти в Дзене
Дневники Зеленого края

Космические регулировщики. Кто и как управляет орбитальным движением.

В феврале 2009 года на орбите, над Таймыром, столкнулись два автоматических аппарата, российский Космос и американский Иридиум. Это событие не так широко освещалось прессой, но было весьма знаменательным. Произошло то, что ещё недавно оценивалось в тысячные доли процента. В ближнем космосе становится тесно!

схема столкновения спутников, картинка из открытых источников
схема столкновения спутников, картинка из открытых источников

-3

Сегодня околоземное пространство все больше напоминает загруженное шоссе в час-пик. Орбитальные станции, сотни спутников, груды космического мусора. Все это несется по орбите с огромной скоростью. Зеленый край оказался в месте, где, в меру человеческих сил, пытаются управлять этим стремительным движением. Орбитальный мониторинг, создание алгоритмов управления, навигации и баллистики, научные экспертизы - всё происходит в этих стенах.

-4

Центр управления полётами (ЦУП) ФГУП ЦНИИмаш корпорации Роскосмос. Московская область. Город Королёв.
Центр управления полётами (ЦУП) ФГУП ЦНИИмаш корпорации Роскосмос. Московская область. Город Королёв.

А ведь ещё каких-то полвека назад, лишь редкие космические аппараты, совершали витки в околоземном пространстве. Они казались крохотными песчинками, на фоне бесконечных орбитальных просторов.

Владимир Агапов Главный конструктор автоматизированной системы предупреждения об опасных ситуациях в космосе ЦУП:

Там не было никакого мусора техногенного. Там были только метеороиды, была естественная космическая среда.

После первых полетов советских космонавтов, дела у отечественной космонавтики быстро пошли в гору. Пилотируемые корабли, межпланетные зонды, а затем и орбитальные станции взлетали с Байконура с завидной регулярностью. Росла нагрузка и на наземные службы.

-7
  • Предтечей современного центра управления полетами стал баллистический центр НИИ-88, созданный в начале шестидесятых годов для координации советской космической программы. В 1963 году он начал официально управлять всеми советскими космическими аппаратами. Из небольшого центра ЦУП вырос в мощную структуру, занимавшую большое здание, которое специально построили и оборудовали по последнему слову техники того времени. Работа велась на перспективу. Вероятность столкновений на орбите, в те годы, считалась ничтожно малой.
-8

В отличие от многих космических объектов, ЦУП не был закрытым секретным учреждением. Он и создавался, в том числе, для ведения больших международных проектов. Советско-американский полет, в рамках программы «Союз-Аполлон", был событием, во всех смыслах, беспрецедентным. Несмотря на некоторое потепление отношений СССР и США по-прежнему нацеливали друг на друга тысячи ядерных боеголовок. Уровень сотрудничества между коллегами в королевском ЦУПе и центром управления в Хьюстоне был настоящим прорывом. Благодаря ему мировая космонавтика сделала широкий шаг в будущее.

Экипаж проекта "Союз-Аполлон" на орбите.
Экипаж проекта "Союз-Аполлон" на орбите.
  • Реализация программы Энергия-Буран произвела революцию в управлении полётами.. К примеру, во время миссии Бурана, его движение на орбите контролировали шесть новых наземных станций и четыре научных корабля, построенных специально для этих целей. Именно тогда у нас в стране впервые применили широкополосную спутниковую и телефонную связь. В ЦУПе построили абсолютно новый центр, с огромным вычислительным комплексом. С подачи специалистов ЦУПа, для бортового компьютера Бурана даже был написан новый компьютерный язык и построены первые в Советском Союзе суперкомпьютеры.
Буран, управляемый с Земли, совершает маневр.
Буран, управляемый с Земли, совершает маневр.

Более пятнадцати лет Центр управлял легендарной станцией Мир, благодаря которой стал возможен проект нынешней Международной Космической станции.

Было совершено около четырех десятков пилотируемых полетов, сотни различных натурных опытов в космосе. К станции Мир летали не только Союзы, но и американские Шаттлы - Атлантис, Индевор и Дискавери.

Американский космический челнок готовится к стыковке со станцией "Мир"
Американский космический челнок готовится к стыковке со станцией "Мир"

Все это заложило крепкую основу для будущего проекта века – МКС, Сегодня станция - главное детище человечества в космосе.

МКС
МКС

С появлением на орбите первого техногенного мусора, а затем и целых его скоплений, у Центра возник ряд новых задач. При компьютерном моделировании хорошо видно, как много посторонних объектов сегодня находится в ближнем космосе.

-14
-15

Знаменитое столкновение российского и американского спутников было первым в своем роде. Но подобные угрозы сохраняются и их вероятность становится выше. Достаточно сказать, что результатом этой аварии стали полторы тонны космического мусора. Более шестисот обломков, каждый из которых несет смертельную опасность для любого космического аппарата.

Владимир Агапов Главный конструктор автоматизированной системы предупреждения об опасных ситуациях в космосе ЦУП

При столкновении со спутником, даже маленькая частица, условно маленькая, назовем её так, имеющая размер порядка одного сантиметра, она способна привести к катастрофическим последствиям. Спутник разрушится. Объекты большего размера естественно, безусловно приведут при столкновении к катастрофическим разрушениям.

-16

Части отработанных спутников, последствия неудачных запусков и прочий техногенный хлам, возникший за полвека пребывания людей на орбите, несёт угрозу и Международной космической станции.

Владимир Агапов Главный конструктор автоматизированной системы предупреждения об опасных ситуациях в космосе ЦУП:

В настоящее время службами мониторинга различных стран отслеживается порядка двадцати четырех тысяч объектов. Из них примерно полторы тысячи, аппараты действующие. А все остальные, это космический мусор.

картинка из открытых источников
картинка из открытых источников

Помимо космического мусора, увеличивается и число рабочих аппаратов на орбите. Развитие цифровой техники лишь подхлестнуло эти процессы, и теперь наблюдается буквально взрывной рост спутников связи, цифрового телевидения, наблюдения и телеметрии. Уже в ближайшее время, это число может вырасти едва ли не на порядок. К примеру, знаменитый Илон Маск подал заявку на запуск более четырех тысяч спутников, в рамках программы Старлинк, в течение ближайших двух лет. Уже запущены 68 спутников прототипов.

Илон Маск представляет Старлинк, фото ИА Регнум
Илон Маск представляет Старлинк, фото ИА Регнум

Всемирная корпорация Гугл претендует на число поскромнее, около полутора тысяч низкоорбитальных аппаратов.

-19

И регулировать этот поток, вести научный мониторинг и создавать алгоритмы движения и безопасности, придется таким крупным центрам, как в подмосковном Королёве. И их в мире буквально по пальцам можно пересчитать.

-20

ЦУП активно продолжает сотрудничество с аналогичными научными лабораториями в германском Дармштадте и американском Хьюстоне в рамках управления Международной Космической станцией

ЦУП изначально создавался для международного сотрудничества. В этой крупнейшей в мире космической лаборатории, бок о бок работают специалисты из самых разных стран. Они выполняют важнейшую миссию, без которой космические аппараты будут глухи и слепы.

-21

Ставьте палец вверх, если материал вас заинтересовал и подписывайтесь. Спасибо.

Наука
7 млн интересуются