NASA Orbital qoldiqlari dasturi idorasi - NASA Orbital Debris Program Office

NASA Orbital Debris Program Office ofisi logotipi

The NASA Orbital qoldiqlari dasturi ofisi da joylashgan Jonson kosmik markazi va etakchi hisoblanadi NASA uchun markaz orbital qoldiqlar tadqiqot. U butun dunyo bo'ylab orbital chiqindilar bilan bog'liq muammolarni hal qilishda etakchiligi bilan tan olingan. NASA Orbital Chiqindilarni Dastur Byurosi atrof-muhitni o'lchashda va orbital muhitdan foydalanuvchilarni himoya qilish uchun yumshatish choralarini qabul qilish bo'yicha texnik kelishuvni ishlab chiqishda xalqaro etakchilikni o'z zimmasiga oldi. Markazdagi ishlar orbital chiqindilar atrof-muhitini va uning o'sishini nazorat qilish choralarini ko'rish bo'yicha yaxshilangan tushunchalarni rivojlantirish bilan davom etmoqda.

NASA-dagi orbital qoldiqlarni tadqiq qilish, orbitali qoldiqlarni modellashtirish, o'lchash, himoya qilish, yumshatish va qayta kiritishni o'z ichiga olgan bir nechta keng ko'lamli tadqiqot ishlariga bo'linadi.

Modellashtirish

NASA olimlari hozirgi va kelajakdagi axlat muhitini tavsiflash va tavsiflash uchun orbital chiqindilar modellarini ishlab chiqishda va yangilashda davom etmoqdalar. Kabi muhandislik modellari ORDEM2000, kosmik kemalar va sun'iy yo'ldoshlar uchun chiqindilar ta'sirini baholash uchun ishlatilishi mumkin, shu jumladan Xalqaro kosmik stantsiya va Space Shuttle. Kabi evolyutsion modellar EVOLVE va AFSONA, kelajakdagi axlat muhitini bashorat qilish uchun mo'ljallangan. Ular kelajakdagi axlat muhitining turli xil yumshatish amaliyotlariga qanday munosabatda bo'lishini o'rganish uchun ishonchli vositalardir.

ORDEM2000 2010 yilda o'zgartirilgan ORDEM2010. Ushbu nashr NASA ODPO-ning empirik asosli qoldiqlarni baholash modellashtirish dasturida sezilarli yaxshilanishni anglatadi. Uzoq davom etadigan seriyaning ushbu versiyasi o'n yillik qo'shimcha ma'lumotlarni, yangi tasdiqlangan yuqori aniqlikdagi atrof-muhit modellarini, ma'lumotlar va modellarni tahlil qilish uchun yangi statistik jarayonlarni, GEO orqali modellashtirishni kengaytirish, axlat materiallari zichligini kiritish va yangi ma'lumotlarni o'z ichiga oladi. kosmik kemalarni qamrab oluvchi igloo tahlil to'plami, rivojlangan sherigi GUI bilan.^[1]

O'lchovlar

Yerga yaqin orbital chiqindilarni o'lchash, orbitadagi chiqindilar atrof-muhitini erga va kosmosga kuzatish orqali amalga oshiriladi. Ma'lumotlar erga asoslangan radarlar va optik teleskoplar yordamida olinadi [1], kosmik teleskoplar va kosmosdan qaytgan kosmik kemalar yuzalarini tahlil qilish. Ba'zi muhim ma'lumotlar manbalari quyidagilar edi AQSh kosmik kuzatuv tarmog'i, Haystack X-Band Radar va Quyosh Maksidan qaytib yuzalar, Uzoq muddatli ta'sir qilish mexanizmi (LDEF) va Space Shuttle kosmik kemasi. Ma'lumotlar atrof-muhit modellarining tekshirilishini ta'minlaydi va yangi manbalar mavjudligini aniqlaydi.

Himoya

Orbital qoldiqlarni muhofaza qilish orbital chiqindilar tomonidan ishlaydigan kosmik kemalar uchun xavfni baholash uchun gipervelocity ta'sir o'lchovlarini o'tkazishni va ozroq jarima bilan atrof-muhitdan yaxshiroq himoya qilishni ta'minlash uchun yangi materiallar va yangi dizaynlarni ishlab chiqishni o'z ichiga oladi. Ushbu ishdan olingan ma'lumotlar, modellar tomonidan belgilangan muhit va ushbu muhit tomonidan taqdim etiladigan xavf bilan ishlaydigan kosmik kemalar o'rtasidagi bog'liqlikni ta'minlaydi va talabga binoan xavfni kamaytirish uchun dizayn va operatsion protseduralari bo'yicha tavsiyalar beradi. Ushbu ma'lumotlar, shuningdek, kosmik kemalarning qaytarilgan yuzalarida ta'sir xususiyatlarini tahlil qilish va talqin qilishda yordam beradi. Ushbu tadqiqot uchun asosiy imkoniyat bu Hypervelocity Impact Technology Facility (HIT-F) Xyustondagi NASA AJ da, garchi OAJ, Nyu-Meksiko va boshqa DoD laboratoriyalarida boshqa inshootlar mavjud.

Yumshatish

Orbital chiqindilar sonining ko'payishini nazorat qilish NASA, Amerika Qo'shma Shtatlari va dunyoning asosiy kosmik olis davlatlari uchun kelajakdagi avlodlar uchun Yerga yaqin kosmosni saqlab qolish uchun eng muhim vazifadir. Yumshatilish choralari cheklash yoki yangi chiqindilar paydo bo'lishining oldini olish, mayda chiqindilar ta'siriga dosh bera oladigan sun'iy yo'ldoshlarni loyihalashtirish va orbital rejimlarni kamroq chiqindilar bilan ishlatish, kosmik kemalarning o'ziga xos munosabatlarini qabul qilish va hattoki to'qnashuvlarning oldini olish uchun manevralar shaklida bo'lishi mumkin. qoldiqlar.

1995 yilda NASA dunyodagi birinchi kosmik agentlik bo'lib, orbital chiqindilarni yumshatish bo'yicha to'liq ko'rsatmalar to'plamini chiqardi. Ikki yil o'tgach, AQSh hukumati to'plamini ishlab chiqdi Orbital chiqindilarni kamaytirish bo'yicha standart amaliyotlar, NASA ko'rsatmalariga asoslanib. Boshqa mamlakatlar va tashkilotlar, shu jumladan Yaponiya, Frantsiya, Rossiya, va Evropa kosmik agentligi (ESA), o'zlarining orbital qoldiqlarini kamaytirish bo'yicha ko'rsatmalariga rioya qildilar. 2002 yilda ko'p yillik sa'y-harakatlardan so'ng Idoralararo kosmik qoldiqlarini muvofiqlashtirish qo'mitasi (IADC) 10 ta mamlakatning kosmik agentliklarini va ESAni o'z ichiga olgan holda, orbital chiqindilar sonining o'sishini yumshatish uchun ishlab chiqilgan ko'rsatmalar to'plamini qabul qildi. Ushbu qo'llanmalar rasmiy ravishda Ilmiy-texnik kichik qo'mitaga taqdim etildi Birlashgan Millatlar Tashkilotining kosmosdan tinch maqsadlarda foydalanish bo'yicha qo'mitasi 2003 yil fevralda.

Qayta kirish

Kosmosdagi ob'ektlar soni tobora ko'payib borayotganligi sababli, NASA ishlamaydigan kosmik kemalar va Yer atrofida aylanadigan raketalarning yuqori bosqichlarini kamaytirish bo'yicha ko'rsatmalar va baholash tartiblarini qabul qildi. Postmobiliyani yo'q qilish usullaridan biri bu kosmik kemalarni orbital parchalanishidan (nazoratsiz kirish) yoki boshqariladigan kirish orqali qayta kirishga imkon berishdir. Atrof muhitning pasayishi oxir oqibat kosmik kemaning kirib kelishiga olib kelishi uchun perigey balandligini pasaytirish uchun dvigatellarni yoqish orqali orbital parchalanishga erishish mumkin. Biroq, tirik qolgan qoldiqlarning zarba izlari, odamlar yashaydigan quruqlikdan qochish uchun kafolat berolmaydi. Boshqariladigan kirish odatda ko'proq harakatlantiruvchi tizimga ega bo'lgan katta miqdordagi harakatlantiruvchi vositadan foydalanib, kosmik kemani atmosferaga kirib borish uchun yanada balandroq parvoz yo'lining burchagi bilan boshqaradi. Keyinchalik, umuman ummonda joylashgan deyarli yashamaydigan zarba mintaqasida aniqroq kenglik, uzunlik va oyoq iziga kiradi.

Orbital yemirilishdan yoki boshqariladigan kirishdan qaytadan kiradigan kosmik kemalar, odatda, ruxsat etilgan strukturaviy yuklarning oshib ketishiga sabab bo'lgan aerodinamik kuchlar tufayli 84-72 km balandliklarda parchalanadi. Kosmik kemalar uchun nominal parchalanish balandligi 78 km deb hisoblanadi. Kattaroq, mustahkam va zichroq sun'iy yo'ldoshlar odatda past balandliklarda parchalanadi. Quyosh massivlari aerodinamik kuchlar tufayli massiv / kosmik moslamaning birikish nuqtasida ruxsat etilgan egilish momentidan oshib ketishi sababli kosmik apparatning asosiy tanasini 90-95 km atrofida tez-tez uzib tashlaydi.

Kosmik kemalar (yoki ota-ona tanasi) parchalanib ketganidan so'ng, alohida komponentlar yoki parchalar balandlikni yo'qotishda davom etadi va ular Yerga ta'sir qilish uchun halok bo'lguncha yoki omon qolguncha havo isitishni oladi. Ko'plab kosmik qurilmalarning tarkibiy qismlari alyuminiydan tayyorlangan bo'lib, uning erish nuqtasi past. Natijada, ushbu komponentlar odatda yuqori balandlikda yo'q bo'lib ketadi. Boshqa tomondan, agar ob'ekt yuqori erish nuqtasiga ega bo'lgan materialdan yasalgan bo'lsa (masalan, titanium, zanglamaydigan po'lat, berilyum, uglerod-uglerod), ob'ekt past balandlikda halok bo'ladi va ko'p hollarda omon qoladi. Bundan tashqari, agar ob'ekt korpus ichida bo'lsa, ichki ob'ekt sezilarli darajada isitilguncha korpus yo'q bo'lib ketishi kerak. Ba'zi ob'ektlar erish nuqtasi harorati juda yuqori bo'lishi mumkin, chunki ular hech qachon pasayib keta olmaydi, lekin juda past (masalan, volfram shimlari), ular juda past tezlik bilan ta'sir qiladi. Natijada, ta'sirlanishdagi kinetik energiya ba'zan 15 J dan past bo'ladi, bu ostonada odam halok bo'lishi ehtimoli juda past. Shunday qilib, ushbu ob'ektlar uchun hisoblab chiqilgan chiqindilarning talafot ko'rgan joylari qayta kirishda yashash qobiliyatini tahlil qilishda butun talofatlar maydonini aniqlamaydi.

Kosmik kemalar tarkibiy qismlarining qayta kirish qobiliyati NASA ning ikkita usulidan biri bilan hisoblanadi. Ulardan biri "Yo'qotish" bo'limi ostida topilgan konservativ, pastroq sodiqlik dasturiy ta'minot vositasi bo'lgan Debris Assessment Software (DAS), ikkinchisi "aniq" va yuqori aniqlikdagi dasturiy ta'minot vositasi. Ob'ektlarni qayta kiritishda omon qolishni tahlil qilish vositasi (ORSAT).

Adabiyotlar

Qo'shimcha ma'lumotnomalar

jamoat mulki NASA veb-sayti