Группировка микроспутников для обнаружения космического мусора


Авторы

Капелетти Ш. 1, Гуардуччи Ф. 2, Паолилло Ф. 2*, Ридолфи Л. 2, Баттаглиере М. Л. 2, Грациани Ф. 2, Пьержентили Ф. 3, Сантони Ф. 2

1. Римский университет «La Sapienza», Рим, Италия
2. Римский университет “Sapienza”, Италия
3. Болонский университет, Болонья, Италия

*e-mail: pfabrizio@fastwebnet.it

Аннотация

C девяностых годов GAUSS (Группа Астродинамиков Университета Рима ”Sapienza”) начала работу по программе UNISAT с целью спроектировать, создать и запустить университетский микроспутник, полностью созданный студентам школы аэрокосмического проектирования. В рамках этой программы, начиная с 2000г. было запущено 4 спутника в течение 2 лет, а пятый спутник создается в настоящее время. Одновременно этой группой проводились исследования по контролю за видимым космическим мусором, в рамках работ, координируемых Комитетом Международного агентства по космическому мусору (IADC).  Кроме того, в последнее время, группа приняла участие в разработке первой итальянской обсерватории, предназначенной для наблюдения за космическим мусором.
Используя накопленный опыт, студенты, научные сотрудники и преподаватели, входящие в группу GAUSS, анализируют возможность использования группировки ИСЗ для обнаружения космического мусора, с учетом преимуществ внеатмосферных наблюдений.
Статья посвящена проблеме обнаружения космического мусора на низких орбитах. Малоразмерные фрагменты (1-10 см), находящиеся на этих орбитах, трудно обнаружить и сопровождать наземными оптическими системами. Созвездие спутников, несущих датчики, чувствительные к видимому и инфракрасному излучению может контролировать обстановку на этих орбитах с помощью непосредственных измерений. Более того несколько спутников, образующих группу позволяет не только обнаружить космический мусор, но и провести предварительное определение орбиты его движения, что упрощает последующее наблюдение наземными средствами.
В статье рассмотрены несколько возможных вариантов спутниковых группировок, с присущими им сильными и слабыми сторонами. В предложенной конфигурации 3 спутника образуют строй. Один спутник, центральный, отвечает за обнаружение и оперативное определение орбит объектов. Два других меньших спутника будут сопровождать объекты для получения большего числа снимков и более точного определения орбиты.
Приведены результаты численного моделирования такого способа управления при различных точностях датчиков.
Проанализированы 2 способа управления удержанием спутников в созвездии: использование периодического маневрирования с химическими двигателями или постоянное противодействие возмущениям, например, аэродинамическим с помощью плазменных двигателей.
Исследованы датчики и оптика, подходящие для обсуждаемых целей, разработаны два метода обработки изображений.

Ключевые слова:

микроспутник; космический мусор; группировка ИСЗ; определение орбиты; внеатмосферные наблюдения


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2021

Вход