Испытания российских противоспутниковых систем увеличивают риск пролета аппарата Solar Orbit

Солнечный зонд, выполняющий задачу сделать самые близкие изображения Солнца, пройдет сегодня невероятно близко к Земле, но обломки недавнего испытания российской противоспутниковой ракеты сделают его посещение более рискованным и непредсказуемым.

Космический аппарат Solar Orbiter Европейского космического агентства (ESA) увеличится всего на 285 миль (460 километров) над поверхностью Земли в пятницу в 23:30 EST (суббота, 4:30 GMT). Это близкое столкновение, маневр, называемый пролетом, поможет подтолкнуть спутник ближе к Солнцу, чтобы он мог начать научное исследование звезды.

Но испытание противоспутниковой ракеты, проведенное Россией 15 ноября, в результате которого почти 2-тонный несуществующий спутник Kosmos 1408 на части вызывает беспокойство у наземных команд управления, которые тщательно прокладывают путь Solar Orbiter, чтобы сделать его эффективным и безопасным.

«Solar Orbiter будет пролетать через наиболее загрязненные районы вокруг Земли», — сказала Space.com Андреа Аккомаццо, глава отдела исследований и исследований Солнечной системы Европейского космического агентства (ESA). «Мы проводим расчеты, в которых сравниваем путь Солнечного орбитального аппарата с траекториями всех известных объектов космического мусора.

Проблема в том, что испытание [российской противоспутниковой системы] произошло так недавно, что имеется лишь частичная информация о созданном им мусоре».

Пока орбитальный аппарат стоимостью 1,5 миллиарда долларов приближается к Земле, операторы уточняют эти расчеты. Пока, сказал Аккомаццо, все выглядит хорошо. Но в случае, если кусок известного космического мусора окажется на курсе столкновения с драгоценным исследователем Солнца, операторы выполнят маневр в последнюю минуту, чтобы провести космический корабль через более безопасную зону.

Этот маневр, по словам Аккомаццо, изменит высоту ближайшего сближения Solar Orbiter с Землей примерно на 12 миль (20 км). Хотя это может показаться несущественным, такая регулировка сделает пролёт менее эффективным для его цели — сужения пути Солнечного орбитального аппарата вокруг Солнца с помощью земной гравитации. «Это немного изменит параметры маневра с гравитационной поддержкой», — сказал Аккомаццо.

«Позже нам придется провести коррекцию, используя топливо на борту Solar Orbiter». Мусор от теста ASAT — это лишь небольшая часть проблемы, с которой сталкивается солнечный зонд.

По оценкам ЕКА, в настоящее время около 36 500 кусков космического мусора размером более 4 дюймов (10 сантиметров) мчатся вокруг Земли с невероятной скоростью (российские испытания создали только около 1500 из них).

По крайней мере, их можно отслеживать с помощью наземных радаров, и поэтому их можно избежать. Кроме того, существует около 1 миллиона фрагментов размером от 0,4 до 4 дюймов (от 1 до 10 см) в поперечнике и ошеломляющие 330 миллионов, которые меньше 0,4 дюйма (1 см), но больше 0,04 дюйма (1 миллиметр). Эти фрагменты в основном невидимы, но каждый из них может уничтожить или значительно повредить спутник.

В августе 2016 года осколок космического мусора размером около 0,04 дюйма (1 мм) пробил солнечную панель европейского спутника наблюдения Земли Copernicus Sentinel-1A, образовав отверстие шириной 16 дюймов (40 см).

Команды наземного управления сумели восполнить потерю мощности, и миссия успешно продолжается по сей день, сказал Аккомаццо. Но исход мог быть гораздо тяжелее. «Если бы эта частица попала в основную часть космического корабля, она могла бы разрушить его бортовой компьютер», — сказал Аккомаццо.

«Без бортового компьютера космический корабль практически мертв. Или он мог попасть в топливный бак. И если это миссия, основанная на силовой установке, если вы начнете протекать, то все». В отличие от Sentinel 1A и тысяч других космических кораблей, которые всю свою жизнь живут на сильно загрязненной низкой околоземной орбите, в области космоса до высоты 600 миль (1000 км), Solar Orbiter окажется в опасной зоне всего на два часа.

За час до самого близкого приближения к Земле спутник пролетит через геостационарное кольцо, орбиту на высоте 22 000 миль (36 000 км), где спутники появятся висящими над фиксированной точкой на Земле. Этот регион населен спутниками вещания, электросвязи и прогнозирования погоды, а также является местом скопления беспорядка.

Затем Solar Orbiter нырнет вниз через наиболее загроможденный регион космоса, область низкой околоземной орбиты между 250 и 500 милями (400 и 800 км) над поверхностью планеты, сказал Аккомаццо. Космический корабль пройдет чуть выше орбиты Международной космической станции и выйдет за пределы Земли, снова пересекая геостационарное кольцо через час после самого близкого сближения.

Аккомаццо ранее наблюдал за тремя облетами Земли, пожалуй, самого известного космического корабля ЕКА — охотника за кометами Розетта. Он говорит, что, хотя риск для этих кратковременно посещающих космических кораблей относительно невелик, маневры, основанные на гравитации нашей планеты, за последнее десятилетие стали более сложными. «Три облета Rosetta Earth состоялись в 2005, 2007 и 2009 годах», — сказал Аккомаццо.

«Все они находились на большей высоте, где меньше материала. Но это, безусловно, правда, что сейчас гораздо больше мусора, чем было тогда». Будем надеяться, что Solar Orbiter попрощается с Землей невредимым.

Хотя он не будет делать никаких изображений планеты, ученые, работающие с его чувствительными приборами, надеются, что он проведет измерения магнитного поля Земли и солнечного ветра в окрестностях планеты, говорится в заявлении ЕКА.

Что наиболее важно, этот пролет даст Solar Orbiter последний толчок, необходимый ему, чтобы добраться до целевого расстояния от Солнца. Важный момент наступит примерно через четыре месяца, в марте 2022 года, когда наблюдатель за Солнцем пройдет на расстоянии всего лишь 34 миллиона миль (50 миллионов км) от поверхности Солнца (примерно треть расстояния Солнце-Земля).

Это будет самое близкое расстояние к Солнцу из любого космического корабля с камерой. Солнечный зонд НАСА Parker Solar Probe подлетает намного ближе, но окружающая среда, в которой он находится, настолько горячая, что никакая существующая технология обработки изображений не может делать снимки Солнца с такого близкого расстояния.

Ученые возлагают большие надежды на следующий важный момент Solar Orbiter. Уже во время своего первого сближения, в ходе которого зонд находился на расстоянии около 48 миллионов миль (77 миллионов км) от Солнца, Solar Orbiter обнаружил новые явления на поверхности звезды — миниатюрные солнечные вспышки, получившие название костров.

Эти костры могут быть причиной одной из самых больших загадок поведения солнца — чрезмерного нагрева его короны. Но даже тогда путешествие Solar Orbiter только начнется. Аккомаццо сказал, что космический корабль будет периодически посещать Венеру, чтобы использовать свою гравитацию для отклонения своей орбиты от плоскости эклиптики, плоскости, в которой вращаются планеты.

Это позволит чувствительным формирователям изображений космического корабля сделать первые снимки полюсов звезды крупным планом. И там ученых ждут еще много новых открытий. Solar Orbiter, запущенный в феврале 2020 года, незадолго до начала пандемии COVID 19.

Миссия прошла наиболее сложный этап ввода в эксплуатацию во время первой изоляции от COVID в Европе, когда контрольные группы работали в ограниченных условиях социальной дистанции.