О сбитом нашей "Нудолью" спутнике "Космос-1408" доступными словами специалиста.

21 ноября 2021 г.

После испытаний в России 15 ноября 2021 года противоспутникового оружия поднялась достаточно большая волна обсуждения этого события. И начальный тон этой волне задали, конечно же зарубежные информационные ресурсы. Не обошлось без ссылок на "высокопоставленных сотрудников" и "экспертов" государственных органов и "независимых" структур разного толка и разной степени достоверности

Не вдаваясь в подробности и варианты обвинения российских военных и руководства страны в целом в злонамеренных действиях, приводящих к непредсказуемым, но обязательно "ужасным" последствиям для всех и вся, позволю себе немного порассуждать по околотехническим аспектам темы. 

Итак, преамбула: русская ракета "сбила" старый советский военный спутник. Он превратился в облако осколков, которые разлетаются по околоземному пространству и уже успели чуть-чуть не уничтожить МКС, на которой русским же космонавтам (называются конкретные фамилии) пришлось прятаться от этого в корабле "Союз". 

Более суток резвились "эксперты" разного плана, и по этой теме не оттоптался разве что самый ленивый, прежде чем российское Министерство обороны выступило с заявлением о проведённых испытаниях и о том, что никакой опасности нет. 

Поздно. Всё прогрессивное человечество уже узнало "настоящую правду" об очередной выходке безумных русских, которых хлебом не корми - только дай что-нибудь отчебучить назло здравому смыслу и демократическому миру. 

Поэтому поупражняюсь на тему и я. А так как в свое время довелось учиться в военно-космическом ВУЗе, а потом ещё и служить по полученной специальности военного инженера-механика КА (космических аппаратов), то тема для меня не совсем чужая. 

Итак, мои пять копеек "до кучи". 

Для начала: само понятие "сбить" исходно относилось к самолётам, сбить который означало поразить его так, чтобы он упал на землю. Разрушить в воздухе, повредить двигатель до нерабочего состояния и т.п. Главное - не дать ему лететь вообще. 

По инерции и для спутника используют это слово, но здесь большая неточность. Чтобы спутник упал на поверхность Земли, нужно достаточно сильно снизить его скорость, после чего его орбита опускается до такой степени, что пересекает поверхность Земли. Такого со спутниками, конечно же, никто не делает. Его достаточно вывести из строя другими способами, но он по любому продолжит находиться на орбите, неважно, целиком или в виде фрагментов. 

Спутник, известный под именем "Космос-1408", он же "Целина-Д", был поражен кинетической боевой частью (БЧ) противоракеты, которая разрушила его на фрагменты, но все они продолжают лететь по орбите, которая после удара поднялась ещё выше. И будут летать там ещё неизвестное количество времени, вероятно десятки, если не сотни, лет. 

А теперь немного подробнее. 

Спутник находился на почти полярной орбите наклонением 82,5 градуса с сентября 1982 года (аккурат я учился на 2-м курсе моей альма-матер в Ленинграде). Это значит, что он летал практически от Северного полюса до Южного и обратно каждые 97 с копейками минут в течение последних 39 лет. За это время он успел сделать больше 211 тысяч витков вокруг нашей планеты. 

Исходно орбита имела 645 километров в перигее и 679 в апогее. За 39 прошедших лет снизилась, но весьма немного (сегодня это 600/632 километра). При таком темпе снижения спутник летал бы ещё не одну сотню лет, пока верхние слои земной атмосферы не затормозили бы его движение до такой скорости, на которой он в конце концов вошёл в плотные слои атмосферы и упал на поверхность нашей планеты. А до орбиты МКС (410/420 километров) ему пришлось бы спускаться как минимум ещё пару сотен лет, так как разница высот их орбит сегодня составляет от 175 до 200 километров. 

Далее: "Целина" - спутник военный, летает по почти полярной орбите, один только вывод на которую требует бОльших затрат энергии, чем орбиты меньшего наклонения. Отсюда следует ещё и то, что просто догнать такой спутник ещё нужно постараться. Иначе говоря, это хорошая иллюстрация энергетических возможностей нашего противоспутникового оружия. Ну и нельзя упускать из виду, что по таким (около)полярным низким орбитам летают в основном военные спутники, причем, по большей части советские и российские, для которых такие орбиты нужны по своим специфическим причинам - чтобы наблюдать всю поверхность планеты - от полюса до полюса. А потому и мысли о лишнем космическом мусоре должны заботить в первую очередь самих наших военных (ну и прочих военных, которые используют такие орбиты. Но нам до них, вполне понятно, особой заботы нет). И я так подозреваю, перед тем как принять решение о выборе мишени для испытаний, в расчёт принимались очень многие параметры, чтобы нанести как можно меньше попутного вреда, который, к сожалению, всегда неизбежен. И выбор был сделан именно для "Космоса-1408", попутный вред от которого был минимальным. 

Далее: МКС, про которую так переживают наши "партнеры", летает на орбите 410/420 км и наклонением около 50 градусов. С такой орбиты вся поверхность Земли не видна (да это и не нужно для решения задач МКС). В приполярных широтах МКС не видно вообще, а, скажем, из Москвы (56 градусов северной широты), если кому интересно, она иногда бывает видна, но только невысоко над горизонтом. 

По поводу нынешней орбиты "Целины" данные сильно разнятся. Такой "непогрешимый и уважаемый" источник, как БиБиСи, называет цифры от 440 до 550 километров, что уже сейчас заставляет остатки волос вставать дыбом - это же до МКС рукой подать с её 420 километрами в апогее! Как они там вообще ещё выжили??? Срочно на Землю! 

Еще один УЖОС - ВИКИпедия, ссылаясь на некий источник The Verge (американский веб-сайт о компьютерной технике - весьма крупные специалисты в небесной механике и баллистике) сообщает: "Спутник находился на орбите чуть выше Международной космической станции, и обломки проходили мимо Международной космической станции каждые 93 минуты". 

Намного более достоверный источник -  https://www.heavens-above.com   сообщает, что "Целина" летает по орбите 600/632 километра с тем же наклонением, что и раньше - 82,5 градуса и периодом 96,5 минут. 

Для МКС эти параметры сейчас - 418/424 километра, наклонение 51, 6 градуса, период 92,7 минуты. 

Что из этого следует? А то, что оба объекта вращаются вокруг Земли почти синхронно, с небольшим смещением по времени - порядка 4 с небольшим минут на каждый виток. И, получается, что каждые 22-23 витка или каждые примерно полтора суток оказываются в месте пересечения орбит примерно одновременно, и при этом могут сблизиться на расстояние немногим больше 175 километров. 

Хотя, строго говоря, минимальное расстояние между ними составляет бОльшую цифру, так как они оказываются в точке пересечения плоскостей орбит не точно в одно мгновение, а с разницей в несколько секунд или десятков секунд, каждая из которых добавляет ещё пяток километров итогового расстояния. В результате вероятность одновременного нахождения фрагментов "Целины" и МКС на участках своих орбит, где они пересекаются на этом расстоянии - ничтожна. Всё остальное время расстояние между МКС и уничтоженным спутником составляет многие сотни и тысячи километров. А чаще всего они находятся по разные стороны Земли. 

В своем сообщении Минобороны показало анимационную картинку на этот счет https://youtu.be/wJ9qZE8zzJ0

Поэтому причитания о необходимости космонавтам прятаться от осколков Целины - это вброс провокаторов, рассчитывающих, что их некому проверить, плюс фантазии журнализдов, готовых раздуть любую чушь, лишь бы погорячее. 

Не секрет, что экипажу МКС и без того периодически приходится принимать противометеоритные меры, когда в опасной близости от МКС проходят уже известные фрагменты космического мусора. При этом в отдельных случаях такое расстояние составляло до 700 метров. Вот только никто не делает из этого театрализованного представления на публику - это обычные рутинные мероприятия. А если опасность на самом деле реальна, то МКС могут подвинуть на орбите, чтобы уйти от возможного столкновения. Только такие случаи достаточно редки - от силы раз в год или намного реже. 

А вот теперь, внимание, следим за руками: боевая часть ракеты, поразившей Целину была кинетической. Или, иначе говоря - это не что иное как массивная болванка, разбившая спутник на фрагменты. Этакий бронебойный снаряд космического назначения. К тому же снаряд, летевший ВДОГОН спутнику и СНИЗУ.

Для тех, кто проходил физику только в школе, да и то - мимо (:-) трудно представить движение объектов по орбите. 

Могу немного пояснить: спутник на низкой околоземной орбите с небольшим эксцентриситетом (иначе говоря, это эллипс, очень близкий к окружности) движется по направлению, касательному к поверхности Земли, со скоростью чуть меньше 8 км/с. Когда его догоняет массивный объект, движущийся с бОльшей скоростью, да к тому же ещё и снизу, от поверхности Земли, то при столкновении он передает спутнику и его фрагментам, получившимся в результате удара, часть своей кинетической энергии и импульса. В результате все фрагменты спутника после удара получают дополнительный импульс, направленный в ту же сторону, КУДА двигалась кинетическая БЧ (боевая часть ракеты-перехватчика), то есть вперёд и ВВЕРХ, от поверхности Земли!  В итоге фрагменты поражённого спутника продолжают двигаться, но уже с бОльшей скоростью, а значит по орбите, лежащей ВЫШЕ исходной. 

Иначе говоря, они переходят на более высокую орбиту и ещё сильнее отдаляются от многострадальной МКС, про которую вдруг так озаботились наши "партнёры". Строго говоря, эта новая орбита имеет одну общую точку с исходной - ту, в которой произошло столкновение. Все остальные точки новой орбиты будут лежать выше. 

Справедливости ради стоит заметить, что часть энергии БЧ уйдёт собственно на разрушение конструкции спутника, поэтому оставшимся фрагментам дополнительный импульс будет передан неравномерно, и новые орбиты теперь уже каждого из них будут несколько отличаться друг от друга. Но общим для всех будет именно более высокая орбитальная скорость, новый, более высокий апогей и бОльший период обращения. 

Сама же болванка, представляющая собой нечто наподобие бронебойного снаряда и подошедшая снизу под некоторым углом (есть информация про угол от 5 до 7 градусов, но это неточно), при ударе теряет эту самую часть импульса вместе со скоростью и движется медленнее, чем до столкновения. При этом её траектория, имевшая скорость исходно несколько выше первой космической, необходимой, чтобы догнать и гарантированно поразить спутник, летящий по орбите, изначально имела перигей (нижнюю точку) орбиты ниже поверхности Земли. 

Иначе говоря, она и должна была упасть на Землю меньше, чем через один виток, даже если бы промахнулась по спутнику. Практически, как боеголовка баллистической ракеты. Но после столкновения болванка упала немного раньше. Так что сама никак не увеличила собой количество космического мусора.

Иными словами, в этой теме, если порыться немного глубже, можно найти много интересного. Но совсем не того, о чем сейчас льётся поток фантазий про "зловредных русских". 

Здесь я предложил бы руководствоваться принципом: если наши "партнёры" нас ругают, значит мы делаем всё правильно! 

Подводя итог: люди, включайте голову! И настраивайте в ней фильтры для потока информационного мусора, который льётся на нас отовсюду. И ВИКИпедия - достойный представитель такого мусора! Один только поверхностный разбор статьи про "Космос-1408" показывает, что данные в статье очень противоречивые. В ней, ничтоже сумняшеся, приводятся ссылки на ресурсы, весьма далёкие от космической тематики, чья компетенция вызывает как минимум сомнение. 

Источник.

Приобретайте том 1 справочного издания "Армия Отечества" с автографом.

Заявку также можно сделать по почте russkaya-armia@yandex.ru