загрузка...

трусы женские
загрузка...
Реферати » Реферати з авіації і космонавтики » Космічне сміття - загроза безпеки космічних польотів

Космічне сміття - загроза безпеки космічних польотів

КОСМІЧНИЙ СМІТТЯ - ЗАГРОЗА БЕЗПЕКИ КОСМІЧНИХ ПОЛЬОТІВ

Д.В.Марінін
Аерокосмічний ліцей на базі Національного аерокосмічного університету ім. М.Є.Жуковського «ХАІ»

До третього тисячоліття людство активно вивчає і досліджує космос.
Кількість космічних польотів зростає, але вони постійно втискуються з низкою проблем. Однією з таких проблем - проблем екології космосу, є питання про його забрудненості об'єктами так званого космічного сміття.
Космічне сміття - все антропогенні об'єкти, які знаходяться на навколоземній орбіті або повертаються в атмосферу, включаючи фрагменти або частини тих об'єктів, які закінчили своє активне існування.
Щоб зменшити загрозу зіткнень космічні апарати здійснюють маневри відхилення, а це - додатковий витрата палива і ряд інших складнощів.
За розрахунковими даними Міжнародна космічна станція буде змушена двічі на рік здійснювати маневри, ухиляючись від небезпечних об'єктів.
Ступінь впливу забрудненості космічного простору на функціонування космічних систем визначається чотирма факторами: часом знаходження на орбіті, районами за припущенням, висотою орбіти, нахилом площини орбіти. Для приблизного уявлення про об'єкти забруднення космічного простору, розробляють математичні моделі його засміченості. Вони описують розподіл забруднюючих об'єктів у просторі, їх рух і фізичні характеристики (розмір, масу, щільність та ін.) Розробляються моделі бувають двох видів: короткострокові
(період до 10 років) і довгострокові (до 100 років). Моделі засміченості беруть до уваги зростання числа орбітальних об'єктів в результаті запусків, маневрування (засміченість, пов'язана з включенням ракетних двигунів твердого палива), руйнування (вибухи і зіткнення) т.д. Крім того, метою довгострокових моделювань є складання прогнозів кількості об'єктів як функції часу. Тенденції, встановлені на основі довгострокових моделей, полягають в наступному:
Якщо космічні польоти будуть проходити також, як і раніше, то в майбутньому забруднення космічного простору прискоритися через сутички, пов'язаних із збільшенням маси на орбіті .
Фрагменти сміття, що утворилися після вибухів, можуть стати в ХХI столітті (як і в даний час) одним з головних джерел забруднення.
Фрагменти, що утворилися в результаті зіткнень, можуть породжувати наступні забруднення, це призведе до зростання забрудненості в геометричній прогресії.
Уникнути цього можна шляхом зменшення навантаження на нижню навколоземну орбіту. Також проблема полягає в поверненні в атмосферу Землі космічних об'єктів. За останні 40 років їх відмічено більше 16000. Протягом останніх
5-ти років приблизно раз на тиждень відбувається потрапляння в атмосферу об'єкта з площею поперечного перерізу близько 1м2. Входження того чи іншого об'єкта в атмосферу пов'язано не тільки з небезпекою механічного удару, але і з можливістю хімічного або радіологічного зараження навколишнього середовища.
Заходи щодо зменшення забрудненості і захисту від космічного сміття
В даний час близько 12% всього каталогізованого комічного сміття складають об'єкти, які відокремлюються в процесі штатної процедури запуску супутників на орбіту та подальшої їх експлуатації. В основному це кріпильні деталі, заглушки і т.д. Заходи щодо зменшення забрудненості такими об'єктами приймати щодо неважко, як технічно, так і економічно. У теж час можливі ситуації, коли відділення деталей безвихідно через технічні причини. В ході польоту може відбуватися неспециальное освіту дрібного сміття: викиди шлаків при роботі двигунів на твердому паливі, відділення частинок фарби внаслідок ерозії, витік теплоносія і т.п. Необхідно вживати заходів щодо зменшення процесу утворення дрібного сміття. Осколки, що утворилися в результаті руйнування КА, становлять 43% складу орбітальних об'єктів і 85% космічного сміття розміром більше 5 см. Основною причиною руйнування космічних апаратів є вибухи і зіткнення. Аналіз руйнування КА показав, що спуск з орбіти або пасивація (викид енергії) після реалізації космічним апаратом свого завдання дозволяє запобігти більшу частину таких випадків. До числа ефективних заходів можна віднести спалювання або продування невикористаного палива, розрядку акумуляторних батарей, звільнення рідин під тиску. Імовірність випадкового зіткнення
КА на навколоземній орбіті хоча і не значна, але все-таки є. Прикладом такого випадку було зіткнення осколка, утворився в результаті вибуху верхнього ступеня ракети-носія «Аріан» , з чинним французьким супутником CERISE, в результаті була порушена його працездатність. Можна сказати, що збільшення числа і розмірів супутників на орбіті веде до підвищення ймовірності зіткнень. Що стосується супутників, які закінчують свою програму, то значного зменшення ймовірності зіткнень впливатиме їх переклад на нижню орбіту або контрольоване повернення в атмосферу.
З точки зору на сучасний рівень засміченості навколоземного простору, слід застосувати концепції прямий і непрямий захисту. Захист від частинок розміром 0,1-1 см може здійснюватися за рахунок застосування екранних конструкцій. Захист від частинок розміром більше 1см може здійснюватися за рахунок прийняття спеціальних заходів при проектуванні КА, що полягають в розташуванні життєво важливих систем в так званих мертвих зонах щодо направлення удару потоком сміття. Що стосується екранних конструкцій, то вони бувають різного типу: це і прості одношарового виносні екрани, що розміщаються перед корпусом апарату, і складні багатошарові конструкції з металу і кераміки. Також орієнтуючи певним чином космічний корабель, космонавти можуть використовувати його в якості екранного захисту. Така практика вже застосовувалася на орбітальній станції «Мир» . Для кораблів «Шаттл» орбітальна ступінь орієнтується таким чином, щоб його хвостова частина була повернена в напрямок руху.
Роботи в космосі відбуваються таким чином, щоб космонавти були захищені корпусом станції.

Однією з найважливіших заходів щодо зменшення засміченості є інформування про небезпеки, пов'язані із забрудненістю космічного простору і про численні джерелах утворення космічного сміття. Економічно виправданим є застосування заходів щодо зменшення забруднення на ранніх стадіях конструювання КА. З використанням довгострокових імітаційних моделей космічного середовища ведеться робота для виправдання ефективності різних сценаріїв і витрат пов'язаних з їх використанням. Дослідження дозволяють оцінити, який вплив надає різного роду практика в цій області. Також проблема зіткнень і вибухів пов'язана з неконтрольованими запусками різних космічних апаратів. Для вирішення цієї проблеми необхідно встановити контроль за матеріалами, технологіями виробництва і запуску космічних апаратів. Щоб уникнути зіткнень КА, що є основою появи великих частин сміття, доцільно ввести прогнозовані розрахунки для встановлення безпечних стартових вікон, що виключають перетин траєкторії польоту КА з пілотованими кораблями, що знаходяться на орбіті.
У короткостроковій перспективі найбільшу користь може принести виняток випадкових вибухів КА. Ефективним заходом запобігання таких руйнувань є пасивація апаратів в кінці програми польоту. У довгостроковій перспективі при відсутності заходів щодо зменшення засміченості через нагромадження об'єктів на орбіті може значно зрости небезпеку для проведення космічних операцій в області, як низькою, так і високої навколоземної орбіти. Заходи щодо зниження забрудненості та захисту космосу можуть впливати на конструкції КА, їх вартість та експлуатацію. Економічно вигідніше передбачати і впровадити ці зміни на ранніх етапах проектування і виробництва КА і ракетоносіїв.
Хотілося б додати, що забрудненість космосу з кожним роком продовжує зростати, у зв'язку з цим зростає ризик зіткнень заподіюють ушкодження КА.
Оскільки за допомогою існуючих технологій важко вирішити завдання поліпшення стану космічного середовища, розумним кроком по збереженню космічного простору для майбутніх поколінь в даний час є прийняття заходів щодо зменшення забрудненості.


загрузка...
ur.co.ua

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар