सैटेलाइट असामान्यताएं: विकास परिदृश्य

दुर्भाग्य से, हाल ही में अंतरिक्ष यान के प्रक्षेपण के दौरान विभिन्न दुर्घटनाओं के विषय ने अपनी प्रासंगिकता नहीं खोई है, इसलिए (अपने स्वयं के अनुभव के आधार पर) मैं इस बारे में बात करना चाहूंगा कि इस तरह की आपात स्थिति होने पर इंजीनियर क्या काम करते हैं। ब्रेज़-एम ऊपरी चरण की विफलता के बाद एक्सप्रेस-एएम 4 दूरसंचार उपग्रह के संचालन के पूरा होने के उदाहरण का उपयोग करके अंतरिक्ष यान के असामान्य प्रक्षेपण की स्थिति में संभव परिदृश्यों का वर्णन करता है। आपातकाल के दौरान अंतरिक्ष यान की टक्कर के जोखिम को कम करने के लिए दुनिया में क्या किया जा रहा है, इसके बारे में भी मैं आपको थोड़ा बताऊंगा।

परिचय

सबसे पहले, अपने बारे में कुछ शब्द। मेरा मुख्य काम पृथ्वी पर मानव और मानव रहित अंतरिक्ष यान के वंश का बैलिस्टिक समर्थन है। इसमें तत्काल परिचालन कार्य और इसके लिए सॉफ्टवेयर का विकास दोनों शामिल हैं।

अब कुछ परिभाषाएँ:
असामान्य प्रक्षेपण द्वारा अंतरिक्ष यान के प्रक्षेपण को एक ऑफ-डिज़ाइन कक्षा में समझना आवश्यक है, जिसमें यह कुछ समय के लिए मौजूद हो सकता है। विकल्प, जब तुरंत "कुछ गलत हो गया", विचार करने के लिए व्यर्थ है, क्योंकि इस मामले में कुछ भी नहीं किया जा सकता है।

लॉन्च में दुर्घटना के मामले में आपको डिवाइस के साथ कुछ भी करने की आवश्यकता क्यों है?

सबसे पहले, गैर-गणनात्मक कक्षा में होने के नाते, एक अंतरिक्ष यान अन्य ऑपरेटिंग वाहनों के लिए टक्कर का खतरा पैदा कर सकता है। खैर, और दूसरी बात, अंतरिक्ष मलबे के साथ एक अंतरिक्ष यान की टक्कर की स्थिति में (जिसकी संख्या हर दिन बढ़ रही है), बोर्ड पर शेष ईंधन के विस्फोट होने और बड़ी संख्या में टुकड़े के गठन की संभावना है।

असामान्य कक्षा का एक उदाहरण एक्सप्रेस-एएम 4 उपग्रह था। अगस्त 2011 में, जनता को दूरसंचार सेवाएं प्रदान करने के लिए इसे भूस्थिर कक्षा (ऊँचाई 35,786 किमी) में लॉन्च किया जाना था। हालांकि, ऊपरी चरण में दुर्घटना के कारण, यह 655 किमी की न्यूनतम ऊंचाई और अधिकतम 20,425 किमी की कक्षा के साथ बनी रही। इस ऊंचाई पर, उपग्रह ने बड़ी संख्या में अंतरिक्ष यान को खतरा पैदा किया, जिसमें जीपीएस और ग्लोनास तारामंडल शामिल हैं (उनकी ऊंचाई 19,000 - 20,000 किमी है)।

घटनाओं के विकास के लिए विकल्प

पुनर्प्राप्ति के दौरान दुर्घटना के प्रकार के आधार पर, घटनाओं के आगे विकास के लिए 3 मुख्य विकल्पों पर विचार किया जाता है:

1. मिशन की निरंतरता, आपातकालीन स्थिति को ध्यान में रखते हुए।
2. डिवाइस को सुरक्षित कक्षा (अंत्येष्टि कक्षा) में स्थानांतरित करना।
3. महासागरों के दिए गए क्षेत्र में बाढ़ तंत्र।

एक्सप्रेस-एएम 4 के मामले में, मिशन जारी रखने का विकल्प संभव नहीं था, क्योंकि हमारे अपने इंजनों का उपयोग करके भूस्थैतिक कक्षा तक पहुंचना असंभव था। इस संबंध में, पिछले दो विकल्पों पर विस्तार से विचार किया गया था।
चलो एक सुरक्षित कक्षा के साथ शुरू करते हैं (शाब्दिक रूप से संक्षेप में)। समस्या का सार कक्षा की सीमाओं को निर्धारित करने के लिए कक्षीय कैटलॉग का उपयोग करना था जिसमें उपग्रह अन्य अंतरिक्ष यान के लिए कम से कम खतरा पैदा करेगा, और फिर बोर्ड पर न्यूनतम शेष ईंधन के साथ इस कक्षा के लिए उड़ान योजना की गणना करेगा। परिणामस्वरूप, दफन कक्षा को निम्नलिखित विशेषताओं के साथ चुना गया: न्यूनतम ऊंचाई 12,000 किमी, अधिकतम ऊंचाई 15500 किमी। इस कक्षा के लिए उड़ान के लिए, 3 इंजन शुरू करने की आवश्यकता थी: पहला परिधि को बढ़ाने के लिए, दूसरा अपोगी को कम करने के लिए और तीसरा पूरी तरह से ईंधन उत्पन्न करने के लिए और एक दिए गए कक्षा में अंतिम संक्रमण।

सिद्धांत रूप में, दफनाने की कक्षा के साथ विकल्प खराब नहीं था, लेकिन अभ्यास के दृष्टिकोण से इसे लागू करना मुश्किल था (इंजनों को चालू करने के लिए अंतराल की ख़ासियत के कारण, तंत्र के अभिविन्यास की ख़ासियत, आदि), और पूर्ण विकास के साथ किसी दिए गए कक्षा की सटीक पहुंच की गारंटी देना। कोई ईंधन नहीं दे सकता था। इसलिए, मुख्य विकल्प महासागरों के दिए गए क्षेत्र में उपग्रह का बाढ़ था।

यहां यह थोड़ा स्पष्टीकरण के लायक है: कक्षा से कुछ भी लाने से पहले, विभिन्न संगठनों के साथ प्रभाव के क्षेत्र को समन्वित करना आवश्यक है, यह आवश्यक है, सबसे पहले, स्थानीय आबादी की सुरक्षा सुनिश्चित करना। रूस के पास दक्षिणी गोलार्ध में प्रशांत क्षेत्र का उपयोग करने के लिए प्रोग्रेस ट्रकों को बाढ़ करने के लिए एक समझौता है। इस प्रकार, "एक्सप्रेस" की बाढ़ के दौरान, सबसे पहले, इस क्षेत्र में लक्ष्य बनाने के विकल्पों पर विचार किया गया था। लेकिन कक्षा की ख़ासियत (परिधि अक्षांश तर्क उत्तरी गोलार्ध में था) के कारण, इस क्षेत्र का उपयोग संभव नहीं था। मुझे उत्तरी गोलार्ध में एक क्षेत्र की तलाश करनी थी। संयुक्त राज्य अमेरिका और जापान के पश्चिमी तट के बीच एक जगह से बेहतर कुछ भी नहीं था, इसलिए वहां एक्सप्रेस को स्टोक करने का निर्णय लिया गया।



इसके अलावा, एक आरक्षित क्षेत्र बीमा के लिए चुना गया था (यह तस्वीर में छोटा है)। इन क्षेत्रों में उपग्रह बाढ़ की संभावना को सही ठहराने के लिए, अलग-अलग समय अंतराल के लिए घटनाओं के प्रक्षेपवक्रों की गणना की गई। जैसा कि आंकड़े से देखा जा सकता है, वे सभी एक दिए गए क्षेत्र में गिरने की स्थिति से मिले थे।

संचालन का कार्य

तब सबसे दिलचस्प - प्रत्यक्ष कार्यान्वयन था। मुझे तुरंत कहना होगा कि टूलूज़ के एमसीसी से सभी उपग्रह नियंत्रण किया गया था, और सभी काम फ्रांसीसी सहयोगियों के साथ संयुक्त रूप से किए गए थे। स्वीकृत बाढ़ योजना को आंकड़े में दिखाया गया है।



मैं थोड़ा समझाता हूं: अत्यधिक अण्डाकार कक्षा से अंतरिक्ष यान को कम करने के लिए, पेरिगी को कम करते हुए इसे शिखर पर धीमा करना आवश्यक है, और अंतरिक्ष यान वातावरण की घनी परतों में प्रवेश करता है। इस मामले में, उपग्रह के इंजनों के जोर ने ब्रेक आवेग को जल्दी से काम करने की अनुमति नहीं दी थी, इसलिए, एक योजना को चुना गया था जिसमें उपग्रह प्रणोदन प्रणाली के मध्य में कक्षा के चरमोत्कर्ष पर पहुंच गया था। इसने अधिकतम दक्षता के साथ ब्रेक आवेग को काम करना संभव बना दिया।

विश्वसनीयता बढ़ाने के लिए, वे ग्राउंड पॉइंट्स के रेडियो दृश्यता क्षेत्र में स्पेसशिप पर किसी भी गतिशील संचालन का प्रयास करते हैं। चूंकि इंजन को रूस के क्षेत्र में नहीं स्विच किया गया था, और रिले उपग्रहों के घरेलू कक्षीय तारामंडल इतनी अच्छी तरह से विकसित नहीं हुए हैं, इसलिए उरला (ऑस्ट्रेलिया) और बीजिंग (चीन) में पार्टनर ग्राउंड स्टेशनों का उपयोग करना आवश्यक था। उनके अनुसार, २५ मार्च २०१२ डिजाइन के समय में, इंजन चालू और बंद था। उसके बाद, गणना की गई जो किसी दिए गए क्षेत्र में उपग्रह के बाढ़ की पुष्टि करती है।

निष्कर्ष

अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी के विकास में इस स्तर पर, हर डिवाइस लॉन्च के दौरान आपातकाल के मामले में कुछ भी नहीं कर सकता है। यह मुख्य रूप से कक्षा में लगाए गए प्रत्येक किलोग्राम की उच्च लागत के कारण है। उदाहरण के लिए, भूस्थिर कक्षा में उपग्रहों के परिचालन समय को बढ़ाने के लिए, उन पर विद्युत प्रणोदन प्रणालियाँ लगाई जाती हैं, जिनमें बहुत कम जोर होता है। ऐसे इंजन वाले उपग्रह के साथ एक दुर्घटना में, एक सुरक्षित कक्षा में स्विच करना या उसे बाढ़ देना असंभव हो जाता है।

फ्रांसीसी उपग्रह निर्माताओं के साथ एक बैठक में, उन्होंने हैचिंग के दौरान पैरीइंग आकस्मिकताओं की संभावनाओं की खोज करने में रुचि व्यक्त की। वर्तमान में, एक अभिविन्यास प्रणाली और उपग्रह के कई अन्य घटकों को विकसित करने के लिए, इंजन की अतिरिक्त स्थापना की संभावना का अध्ययन करने के लिए काम चल रहा है। यह संभव है कि जल्द ही, उपग्रह एक आपातकालीन बंद के दौरान अपने आगे के कार्यों पर स्वायत्तता से निर्णय लेने में सक्षम उपकरण डालेंगे।

बेशक, एक लेख अंतरिक्ष यान के पृथ्वी पर लौटने की सभी विशेषताओं पर फिट नहीं बैठता है, लेकिन शुरुआत के लिए, मुझे लगता है, यह पर्याप्त है।