Инженерный журнал: наука и инновации
# 4·2016 1
УДК 629.78:531.551 DOI 10.18698/2308-6033-2016-04-1485
Методика выявления и оценки сближений
космического аппарата с объектами космического мусора
© А.А. Баранов
1,2
, М.О. Каратунов
2,3
1
ИПМ им. М.В. Келдыша РАН, Москва, 125047, Россия
2
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
3
АО «Астрономический научный центр», Москва, 111123, Россия
Рассмотрена задача выявления и оценки сближений космического аппарата с
объектами космического мусора. Предложен алгоритм предварительной филь-
трации объектов, заведомо не представляющих опасность. Основанный на ряде
аналитических критериев, этот алгоритм позволяет существенно
сократить
время расчета. Приведен анализ возможного расположения точки сближения от-
носительно линии пересечения плоскостей орбит. Рассмотрен вопрос об оценке
степени опасности выявленного сближения.
Ключевые слова:
космический аппарат, космический мусор, каталог космических
объектов, сближение, выявление сближений, предварительная фильтрация, оценка
сближений, опасное сближение, вероятность столкновения.
Введение.
Все современные космические аппараты (КА) нахо-
дятся под угрозой разрушения ввиду вероятного столкновения с эле-
ментами космического мусора, который заполняет околоземное кос-
мическое пространство (ОКП). К космическому мусору относят тех-
ногенные космические объекты (КО), которые в силу различных
причин не могут быть использованы по целевому назначению. Со-
гласно последним данным, в ОКП находится более 23 тысяч наблю-
даемых КО [1], из них только 6 % являются действующими КА. По
прогнозам [2, 3], количество КО будет стремительно возрастать, а
вместе с ним будет увеличиваться и вероятность взаимного столкно-
вения. Это может привести к лавинообразному росту количества КО
(так называемому синдрому Кесслера) и полной непригодности ОКП
к полетам. Снизить темпы роста количества КО можно несколькими
способами, например, такими как уклонение от опасных сближений,
увод с орбиты КА по истечении срока службы, предотвращение
взрывов топливных баков, очищение ОКП специализированными
КА. Регулярное уклонение от сближений и увод с орбиты хотя бы
четырех крупногабаритных фрагментов в год позволят остановить
рост популяции КО [2].
Уклонение от опасных сближений является наиболее реализуе-
мым на данный момент подходом, для чего необходимо решить ряд
баллистических задач, в частности выявления факта сближения и