Limpiadores orbitales
"Quien es dueño del espacio, es dueño del mundo".
Esta frase, pronunciada por el presidente estadounidense Lyndon B. Johnson a principios de los años 60 del siglo XX, es hoy más relevante que nunca.
Actualmente, los satélites terrestres artificiales (AES) desempeñan un papel crucial en el reconocimiento óptico y de radar, así como en el suministro de comunicaciones digitales globales. En artículos anteriores, consideramos el uso de equipo de reconocimiento espacial para detectar portaaviones y grupos de ataque de barcos (AUG / KUG)y Aplicación de tecnologías civiles para reducir radicalmente el costo de los satélites para el reconocimiento de radar activo..
Hagamos una pequeña digresión sobre el tema de los satélites de reconocimiento. En un artículo publicado recientemente Perspectivas de los sistemas de radar en nanosatélites Se está considerando la posibilidad de crear constelaciones de satélites de teledetección basadas en satélites de pequeño tamaño - cubesats, con estaciones de radar (radares) operando en el modo de síntesis de apertura.
Además, solo se pueden instalar receptores en los propios satélites de reconocimiento, y las fuentes existentes se utilizan como emisores. En particular, los transmisores de los sistemas de comunicación por satélite pueden actuar como fuentes. En este caso, cuantos más receptores de satélite, menos potencia se puede utilizar para trabajar, ya que se integrará la señal de varios receptores, lo que aumentará la relación señal-ruido en el número de veces correspondiente.
Esta característica nos lleva de nuevo al Proyecto de Internet Global Starlink de SpaseX. Dado el número de satélites Starlink, bien podrían utilizarse como parte activa de una red de satélites de reconocimiento de radar de la Tierra. Además, no se excluye en absoluto que este proyecto sea asumido posteriormente por la propia SpaseX como parte de algún proyecto StarEye condicional, implementado en interés de usuarios militares y / o civiles.
A largo plazo, se desarrollarán sistemas orbitales espacio-superficie capaces de golpear objetivos protegidos enterrados y fijos en tierray, más tarde, objetivos móviles en tierra, agua y aire.
Concepto de plataforma de ataque orbital
Igualmente interesante y mucho más amenazante es el despliegue sistemas de defensa de misiles orbitales, potencialmente capaces de interceptar miles de ojivas.
Como mencionamos en la publicación anterior, la tarea de la defensa antimisiles es en muchos aspectos similar a la tarea de destruir naves espaciales enemigas. Y su solución con la ayuda de misiles interceptores es ineficaz en términos de costo / eficiencia..
Sin embargo, hay otras formas de destruir naves espaciales enemigas: este es el uso de armas clase "espacio-espacio".
Experiencia soviética
A diferencia de Estados Unidos, que considera a los misiles interceptores como un arma prioritaria, la Unión Soviética se basó en satélites militares.
Desde principios de los años 60 del siglo XX, las fuerzas de defensa aérea de la URSS comenzaron a desarrollar el programa Satellite Fighter (IS). Y ya en 1963, se lanzó al espacio el primer satélite de maniobras del mundo, la nave espacial Polet-1. Y en 1964 la nave espacial Polet-2 fue enviada al espacio.
Nave espacial Polet-1
La nave espacial de la serie Flight podría cambiar la altitud y la inclinación de la órbita en un amplio rango. En teoría, el suministro de combustible les permitió volar incluso a la luna.
Las naves espaciales de la serie Polet fueron guiadas a los satélites enemigos desde la estación de control de tierra y control de medición de acuerdo con el radar y los puntos de observación óptica. El propio IS también estaba equipado con un cabezal de radar (buscador de radar).
Desde 1973, el sistema de propiedad intelectual ha sido aceptado para operación de prueba. Los satélites del enemigo podrían ser interceptados en altitudes de 100 a 1 kilómetros.
Posteriormente se actualizaron los satélites. Se ha añadido un buscador de infrarrojos (buscador de infrarrojos). Los satélites fueron puestos en órbita por los vehículos de lanzamiento Cyclone (LV). El sistema antisatélite mejorado recibió la designación "IS-M". En total, hasta 1982, se pusieron en órbita 20 cazas satelitales y un número comparable de satélites objetivo.
Nave espacial en serie IS-M
El tema de los "cazas satélite" tampoco fue abandonado en Rusia. Periódicamente hay información sobre "inspectores de satélites": naves espaciales capaces de maniobrar activamente en el espacio, acercándose al satélite del enemigo para "inspección". Dichos inspectores de satélites incluyen la nave espacial "Kosmos-2491", "Kosmos-2504", lanzada en 2013 y 2015, respectivamente.
La más nueva es la nave espacial "Kosmos-2519". Se supone que la nave espacial Kosmos-2519 se puede ejecutar en la plataforma Karat-200 (desarrollada por NPO Lavochkin), capaz de operar en órbitas hasta geoestacionarias.
Imagen de AES en la plataforma Karat-200
En julio de 2020, la agencia de noticias Interfax anunció la prueba exitosa de un inspector de satélites más. Y en enero de 2020, el inspector de satélites ruso "Cosmos-2543" se acercó al satélite de reconocimiento estadounidense a una distancia de unos 150 kilómetros. Después de lo cual el satélite estadounidense corrigió su órbita.
Se clasifican las tareas a realizar en órbita por los "satélites inspectores". Se supone que pueden leer información de inteligencia de satélites enemigos, bloquear señales o interferir con su trabajo. Y finalmente, la probabilidad misma de maniobras activas en órbita presupone la posibilidad de destruir la nave espacial enemiga embistiendo - por autodestrucción del "satélite del inspector".
Análogos extranjeros
Nuestros "socios", Estados Unidos y China, están creando sistemas similares.
Estados Unidos lanzó dos pequeños satélites MiTEX en 2006 para una aproximación encubierta a objetos en órbita geoestacionaria.
Imagen del satélite MiTEX con acelerador
En China, se llevaron a cabo experimentos de convergencia de satélites y pruebas de brazos robóticos en los vehículos Chuang Xin 3 (CX-3), Shiyan 7 (SY-7) y Shijian 15 (SJ-15). El propósito oficial de estas naves espaciales es la remoción de desechos espaciales.
Chuang Xin 3 (CX-3) y Shiyan 7 (SY-7)
En 2010, dos naves espaciales chinas SJ-6F y SJ-12 chocaron deliberadamente entre sí. Con una alta probabilidad, esta fue una prueba de la posibilidad de su uso como arma espacio-espacio.
Sin embargo, todos los proyectos gubernamentales tienen una característica distintiva: los productos creados en su marco se distinguen por un costo extremadamente alto. Dado que se pueden construir grupos de inteligencia y comunicaciones prometedores sobre la base de soluciones comerciales mucho más económicas, este enfoque es inaceptable.
Si el satélite asesino cuesta más que el satélite o la nave espacial que golpea, entonces será más barato restaurar la constelación de satélites que destruirla.
Una de las opciones para resolver este problema es el uso de naves espaciales comerciales diseñadas para la remoción de desechos espaciales de la órbita para destruir satélites enemigos.
Teóricamente, el problema de la eliminación de desechos espaciales en sí mismo puede volverse relevante en relación con el rápido aumento en el número de satélites en órbitas bajas, así como con su falla no planificada con la pérdida de la posibilidad de desorbitación forzada y / o destrucción en pequeñas fragmentos.
Visualización del aumento de escombros en órbita desde 1957 hasta 2015.
BorrarEspacio
La Agencia Espacial Europea (ESA) está trabajando con la empresa de nueva creación ClearSpace para diseñar un limpiador de desechos espaciales utilizando cuatro extremidades robóticas.
Está previsto que en el marco de la primera misión de prueba, la nave espacial ClearSpace-1 se eleve desde la órbita a una altitud de 600-800 kilómetros de la etapa gastada del Vega LV que pesa unos 100 kilogramos.
Esquema de operación ClearSpace-1 SC
Presentación ClearSpace-1 SC
La nave espacial ClearSpace-1 capturará el escenario gastado con brazos robóticos, después de lo cual arderá con él en la atmósfera. En el futuro, se planean misiones más complejas, en las que ClearSpace-1 intentará capturar y destruir varias piezas de desechos espaciales a la vez.
Eliminar DEBRIS
En el proyecto británico RemoveDEBRIS, que está siendo desarrollado por Surrey Satellite Technology y la Universidad de Surrey, se planea capturar los desechos espaciales con una red o un arpón capaz de perforar el cuerpo de la nave espacial.
Eliminar el concepto de nave espacial DEBRIS
En 2018, la nave espacial RemoveDEBRIS demostró la capacidad de utilizar una red para capturar objetos. Y en 2019, se realizó un tiro de prueba con un arpón en un simulador de objetivos. La nave espacial RemoveDEBRIS se desplegó desde la Estación Espacial Internacional (ISS).
Se supone que la nave espacial RemoveDEBRIS podrá recolectar secuencialmente varios objetos y sacarlos de órbita, ardiendo junto con ellos en la atmósfera.
Astroscale Holdings Inc.
La empresa japonesa Astroscale Holdings Inc., fundada en 2013, está desarrollando un proyecto para un satélite de maniobras para la eliminación de desechos espaciales.
El primer lanzamiento experimental será realizado por la Soyuz LV desde el cosmódromo de Baikonur en marzo de 2021. Un satélite experimentado de Astroscale Holdings Inc., que mide 110x60 centímetros y pesa 175 kilogramos, tendrá que recolectar escombros de imitación y luego ingresar a la atmósfera de la Tierra y arder con ellos.
AES de Astroscale Holdings Inc.
De naves espaciales civiles, aunque no comerciales, se pueden recordar las sondas japonesas Hayabusa-1 y Hayabusa-2.
Los datos de la nave espacial no están destinados a limpiar los desechos espaciales, sino a los asteroides que se acercan, aterrizar un módulo controlado sobre ellos, extraer tierra y su posterior entrega a la Tierra.
También debe tenerse en cuenta que la nave espacial Hayabusa-2 estaba equipada con un módulo Small Carry-on Impactor (SCI), que de hecho es una munición que funciona según el principio de un "núcleo de choque". De hecho, Japón ha probado armas convencionales en el espacio; en el futuro, el "núcleo de ataque" bien puede utilizarse con fines militares.
Imagen de la nave espacial tipo Hayabusa
Módulo SCI e imagen de ataque de Impact Core
Hallazgos
El tema de las naves espaciales comerciales, desarrollado para la eliminación de los desechos espaciales de la órbita, no se limita a los proyectos anteriores.
Hay muchas más startups y proyectos en esta área.
Hay proyectos similares en Rusia. Sin embargo, están siendo desarrollados por estructuras estatales: GK Roskosmos, JSC Russian Space Systems. Esto significa que no debe esperar un bajo costo de ellos. En el mejor de los casos, los desarrollos sobre ellos estarán en demanda en los prometedores satélites Kosmos.
Infografía sobre el satélite ruso para el procesamiento y eliminación de desechos espaciales: los planes son, por supuesto, ambiciosos.
Al igual que con los satélites de comunicaciones Starlink de Capella Space y los satélites de detección remota de la Tierra, se puede esperar que los militares estén interesados en los proyectos de limpieza orbital.
De hecho, como parte de la creación de limpiadores orbitales, se están probando todas las tecnologías para resolver los problemas de destrucción de satélites y naves espaciales enemigos, que incluyen:
- detección de objetivos;
- salida de la nave espacial hacia él;
- maniobrar y acercarse al objetivo;
- tiro al blanco (captura);
- Destrucción del objetivo por penetración o salto desde órbita.
En consecuencia, los limpiadores de desechos espaciales comerciales o las sondas de investigación de maniobra pueden usarse como armas antisatélite.
La cuestión del precio permanece.
En general, si hablamos de la bóveda de los desechos espaciales desde la órbita, y no de su reciclaje (por procesamiento en órbita o por descenso al suelo en la bodega de carga del transbordador), entonces estas empresas no traerán ganancias. Puede obtener una subvención, dominarla construyendo una nave espacial para eliminar los desechos de la órbita, pero difícilmente podrá comercializarla: no hay muchos altruistas en Occidente. Es poco probable que las agencias espaciales paguen sistemáticamente la tarea de limpiar la órbita en sí, por ejemplo, pedidos únicos.
Pero los militares pueden estar interesados en los proyectos más interesantes. Y después de un poco de refinamiento, obtenga armas antisatélite efectivas y económicas. Su desarrollo, prueba e incluso despliegue puede llevarse a cabo bajo el lema de despejar la órbita de los desechos espaciales.
Y de hecho, ¿se organizará el despliegue de armas espacio-espacio?
- Andrey mitrofanov
- pbd.su, topwar.ru, dfnc.ru, habr.com, vpk.name
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