Orbitalreiniger

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Anonim
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"Wer den Raum besitzt, dem gehört die Welt."

Dieser Satz, der Anfang der 1960er Jahre vom amerikanischen Präsidenten Lyndon B. Johnson ausgesprochen wurde, ist heute aktueller denn je

Derzeit spielen künstliche Erdsatelliten (AES) eine entscheidende Rolle bei der optischen und Radaraufklärung sowie bei der Bereitstellung globaler digitaler Kommunikation. In früheren Artikeln haben wir den Einsatz von Weltraumaufklärungsmitteln zur Erkennung von Flugzeugträger- und Schiffsangriffsgruppen (AUG / KUG) sowie den Einsatz ziviler Technologien untersucht, um die Kosten für aktive Radaraufklärungssatelliten radikal zu senken.

Längerfristig werden Weltraum-Oberflächen-Orbitalsysteme entwickelt, die in der Lage sind, stationäre Bodenziele, vergrabene geschützte Ziele und später mobile Ziele am Boden, auf dem Wasser und in der Luft zu treffen.

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Ebenso interessant und weitaus bedrohlicher ist der Einsatz orbitaler Raketenabwehrsysteme, die potenziell Tausende von Sprengköpfen abfangen können.

Wie wir im vorherigen Artikel erwähnt haben, ähnelt die Aufgabe der Raketenabwehr in vielerlei Hinsicht der Aufgabe, feindliche Raumschiffe zu zerstören. Und seine Lösung mit Hilfe von Abfangraketen ist in Bezug auf das Kosten- / Effizienzkriterium unwirksam.

Es gibt jedoch andere Möglichkeiten, feindliche Raumschiffe zu zerstören - dies ist der Einsatz von Weltraum-Waffen.

Sowjetische Erfahrung

Im Gegensatz zu den Vereinigten Staaten, die Abfangraketen als vorrangige Waffe betrachten, verließ sich die Sowjetunion auf Militärsatelliten.

Seit Anfang der 60er Jahre des 20. Jahrhunderts begannen die Luftverteidigungskräfte der UdSSR mit der Entwicklung des Satellitenjägerprogramms (IS). Und bereits 1963 wurde der erste Manövriersatellit der Welt, die Raumsonde Polet-1, ins All geschossen. Und 1964 wurde die Raumsonde Polet-2 ins All geschickt.

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Raumfahrzeuge der Flight-Serie könnten die Höhe und Neigung der Umlaufbahn über einen weiten Bereich verändern. Theoretisch erlaubte ihnen der Treibstoffvorrat sogar, zum Mond zu fliegen.

Die Raumfahrzeuge der Polet-Serie wurden von der Bodenkontroll- und Messkontrollstation entsprechend den Radar- und optischen Beobachtungspunkten zu den feindlichen Satelliten geführt. Auch der IS selbst war mit einem Radarsuchkopf (Radarsucher) ausgestattet.

Seit 1973 ist das IP-System zum Probebetrieb zugelassen. Die feindlichen Satelliten konnten in Höhen von 100 bis 1.350 Kilometern abgefangen werden.

Später wurden die Satelliten aufgerüstet. Ein Infrarotsucher (IR-Sucher) wurde hinzugefügt. Die Satelliten wurden von Cyclone Launch Vehicles (LV) in die Umlaufbahn gebracht. Das verbesserte Anti-Satelliten-System erhielt die Bezeichnung "IS-M". Insgesamt wurden bis 1982 20 Satellitenjäger und eine vergleichbare Anzahl von Zielsatelliten in die Umlaufbahn geschossen.

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Auch in Russland wurde das Thema "Satellitenjäger" nicht aufgegeben. In regelmäßigen Abständen gibt es Informationen über "Satelliten-Inspektoren" - Raumfahrzeuge, die aktiv im Weltraum manövrieren können und sich den feindlichen Satelliten zur "Inspektion" nähern. Zu diesen Satelliten-Inspektoren gehören die Raumsonden "Kosmos-2491", "Kosmos-2504", die 2013 bzw. 2015 gestartet wurden.

Die neuere ist die Raumsonde "Kosmos-2519". Es wird davon ausgegangen, dass die Raumsonde Kosmos-2519 auf der Karat-200-Plattform (entwickelt von NPO Lavochkin) durchgeführt werden kann, die in Umlaufbahnen bis zu geostationären operieren kann.

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Im Juli 2020 gab die Nachrichtenagentur Interfax den erfolgreichen Test eines weiteren Inspektorsatelliten bekannt. Und im Januar 2020 näherte sich der russische Satelliten-Inspektor "Kosmos-2543" dem amerikanischen Aufklärungssatelliten in einer Entfernung von rund 150 Kilometern. Dann korrigierte der amerikanische Satellit seine Bahn.

Die von den „Inspektorsatelliten“im Orbit ausgeführten Aufgaben werden klassifiziert. Es wird davon ausgegangen, dass sie nachrichtendienstliche Informationen von feindlichen Satelliten lesen, Signale stören oder anderweitig ihre Arbeit stören können. Und schließlich setzt gerade die Wahrscheinlichkeit des aktiven Manövrierens im Orbit die Möglichkeit voraus, das feindliche Raumfahrzeug durch Rammen zu zerstören - durch Selbstzerstörung des "Inspektorsatelliten".

Ausländische Analoga

Ähnliche Systeme werden von unseren "Partnern" - den Vereinigten Staaten und China - erstellt.

Im Jahr 2006 starteten die Vereinigten Staaten zwei kleine MiTEX-Satelliten für verdeckte Rendezvous mit Objekten in einer geostationären Umlaufbahn.

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In China wurden Satellitenkonvergenzexperimente und Roboterarmtests an den Fahrzeugen Chuang Xin 3 (CX-3), Shiyan 7 (SY-7) und Shijian 15 (SJ-15) durchgeführt. Der offizielle Zweck dieser Raumfahrzeuge ist es, Weltraumschrott zu beseitigen.

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Im Jahr 2010 kollidierten zwei chinesische Raumschiffe SJ-6F und SJ-12 absichtlich miteinander. Mit hoher Wahrscheinlichkeit war dies ein Test für die Möglichkeit ihrer Verwendung als Weltraum-zu-Weltraum-Waffe.

Alle staatlichen Projekte haben jedoch eine Besonderheit - die in ihrem Rahmen geschaffenen Produkte zeichnen sich durch einen extrem hohen Aufwand aus. Angesichts der Tatsache, dass vielversprechende Geheimdienst- und Kommunikationsgruppen auf der Grundlage viel billigerer kommerzieller Lösungen aufgebaut werden können, ist dieser Ansatz inakzeptabel.

Wenn der Killer-Satellit mehr kostet als der getroffene Satellit oder das von ihm getroffene Raumfahrzeug, dann ist es billiger, die Satellitenkonstellation wiederherzustellen, als sie zu zerstören.

Eine der Optionen zur Lösung dieses Problems ist der Einsatz von kommerziellen Raumfahrzeugen, die für die Entfernung von Weltraumschrott aus der Umlaufbahn entwickelt wurden, um feindliche Satelliten zu zerstören.

Theoretisch könnte das Problem der Weltraummüllentfernung selbst im Zusammenhang mit der rapiden Zunahme der Anzahl von Satelliten in niedrigen Umlaufbahnen sowie mit ihrem ungeplanten Ausfall mit dem Verlust der Möglichkeit einer erzwungenen Deorbitierung und / oder Zerstörung in kleine Umlaufbahnen relevant werden Fragmente.

Freiraum

Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) arbeitet mit dem Start-up-Unternehmen ClearSpace an der Entwicklung eines Weltraummüll-Reinigers mit vier Robotergliedern.

Es ist geplant, dass die Raumsonde ClearSpace-1 im Rahmen der ersten Testmission die verbrauchte Stufe der Vega LV mit einem Gewicht von etwa 100 Kilogramm aus einer Höhe von 600 bis 800 Kilometern hebt.

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Die Raumsonde ClearSpace-1 wird die verbrauchte Bühne mit Roboterarmen einfangen und anschließend mit ihr in der Atmosphäre verbrennen. In Zukunft sind komplexere Missionen geplant, bei denen ClearSpace-1 versuchen wird, mehrere Weltraumschrottstücke gleichzeitig einzufangen und zu zerstören.

EntfernenDEBRIS

Im britischen Projekt RemoveDEBRIS, das von Surrey Satellite Technology und der University of Surrey entwickelt wird, ist geplant, Weltraumschrott mit einem Netzwerk oder einer Harpune einzufangen, die die Hülle des Raumfahrzeugs durchbohren kann.

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Im Jahr 2018 demonstrierte die Raumsonde RemoveDEBRIS die Möglichkeit, ein Netzwerk zum Erfassen von Objekten zu verwenden. Und 2019 wurde ein Testschuss mit einer Harpune auf einen Zielsimulator abgefeuert. Die Raumsonde RemoveDEBRIS wurde von der Internationalen Raumstation (ISS) aus eingesetzt.

Es wird davon ausgegangen, dass die Raumsonde RemoveDEBRIS in der Lage sein wird, nacheinander mehrere Objekte zu sammeln und aus der Umlaufbahn zu bringen, wobei sie zusammen mit ihnen in der Atmosphäre verbrennen.

Astroscale Holdings Inc

Das 2013 gegründete japanische Unternehmen Astroscale Holdings Inc. entwickelt einen Manövriersatelliten zur Entfernung von Weltraummüll.

Der erste Versuchsstart soll im März 2021 mit der Sojus LV vom Weltraumbahnhof Baikonur durchgeführt werden. Ein erfahrener Satellit von Astroscale Holdings Inc. mit den Maßen 110x60 Zentimeter und 175 Kilogramm Gewicht soll Nachahmungsschrott einsammeln, dann in die Erdatmosphäre eintreten und damit verbrennen.

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Unter den zivilen, wenn auch nicht kommerziellen Raumfahrzeugen kann man sich an die japanischen Sonden Hayabusa-1 und Hayabusa-2 erinnern.

Die Raumfahrzeugdaten sind nicht dafür gedacht, Weltraumschrott zu beseitigen, sondern um sich Asteroiden zu nähern, ein kontrolliertes Modul darauf zu landen, Boden zu extrahieren und anschließend auf die Erde zu bringen.

Es sollte auch beachtet werden, dass die Raumsonde Hayabusa-2 mit einem Small Carry-on Impactor (SCI)-Modul ausgestattet war, bei dem es sich tatsächlich um eine Munition handelt, die nach dem Prinzip eines "Schockkerns" funktioniert. Tatsächlich hat Japan konventionelle Waffen im Weltraum getestet - in Zukunft könnte der "Streikkern" durchaus für militärische Zwecke genutzt werden.

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Schlussfolgerungen

Das Thema kommerzieller Raumfahrzeuge, entwickelt für die Entfernung von Weltraumschrott aus dem Orbit, ist nicht auf die oben genannten Projekte beschränkt.

Es gibt viel mehr Startups und Projekte in diesem Bereich.

Ähnliche Projekte gibt es in Russland. Sie werden jedoch von staatlichen Strukturen entwickelt - GK Roskosmos, JSC Russian Space Systems. Das bedeutet, dass Sie von ihnen keine geringen Kosten erwarten sollten. Im besten Fall werden die Entwicklungen dazu bei den vielversprechenden Kosmos-Satelliten nachgefragt.

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Wie bei den Starlink-Kommunikationssatelliten und den Fernerkundungssatelliten der Erde von Capella Space ist zu erwarten, dass auch das Militär an saubereren Projekten im Orbit interessiert ist.

Tatsächlich werden im Rahmen der Entwicklung von Orbitalreinigern alle Technologien getestet, um die Probleme der Zerstörung feindlicher Raumfahrzeuge und Satelliten zu lösen, einschließlich:

- Zielerkennung;

- die Ausgabe des Raumfahrzeugs daran;

- Manövrieren und Annäherung an das Ziel;

- Zielfeuer (Capture);

- Zerstörung des Ziels durch Penetration oder Sprung aus der Umlaufbahn.

Dementsprechend können kommerzielle Weltraummüllreiniger oder manövrierende Forschungssonden durchaus als Antisatellitenwaffen verwendet werden.

Bleibt die Preisfrage.

Im Allgemeinen, wenn wir über das Gewölbe von Weltraumschrott aus dem Orbit sprechen und nicht über dessen sekundäre Verwendung (durch Verarbeitung im Orbit oder durch Absenken auf den Boden im Frachtraum des Shuttles), dann werden diese Unternehmen keinen Gewinn bringen. Sie können ein Stipendium bekommen, es meistern, indem Sie ein Raumschiff bauen, um Trümmer aus dem Orbit zu entfernen, aber Sie werden es kaum kommerzialisieren können - es gibt nicht viele Altruisten im Westen. Die Aufgabe, die Umlaufbahn selbst zu reinigen, wird von Weltraumagenturen wahrscheinlich nicht systematisch bezahlt - zum Beispiel einmalige Aufträge.

Aber das Militär kann durchaus an den interessantesten Projekten interessiert sein. Und nach ein wenig Verfeinerung erhalten Sie effektive und kostengünstige Anti-Satelliten-Waffen. Ihre Entwicklung, Erprobung und sogar der Einsatz können unter dem Motto erfolgen, den Orbit von Weltraumschrott zu befreien.

Und tatsächlich wird die Stationierung von Weltraum-zu-Weltraum-Waffen organisiert?