SMC-S-015 Изхвърляне на спътници на геосинхронна височина в края на жизнения им цикъл

Стандартът „SMC-S-015 Унищожаване на геостационарни спътници на висока височина в края на жизнения им цикъл“, публикуван от Центъра за космически и ракетни системи (SMC) на Космическото командване на ВВС на САЩ , описва изискванията за унищожаване на спътник в околоземна орбита, който е достигнал края на жизнения си цикъл.

Изхвърлянето на спътник в околоземна орбита в края на полезния му живот означава:

• Да се ​​премахне спътникът от зоната на космоса, където работят други спътници, по начин, който няма да пречи на други потребители на космоса в бъдеще.
• Гарантиране, че изхвърленият обект е оставен в инертно състояние и не причинява вътрешно генерирано експлозивно събитие, което би могло да остави отломки и да застраши работещите спътници.

За спътници, работещи в геосинхронния пояс, най-ефективният метод за обезвреждане е препозиционирането на спътника в свръхсинхронна орбита над района на работещия космически кораб и маневрения коридор, използван за преместване на работещите спътници към нови надлъжни монтировки, последвано от разреждане на батериите, обезвъздушаване на двигателите и други действия за елиминиране на възможността от генериране на отломки.

Този стандарт обхваща следните изисквания:

• Планиране на изхвърлянето на спътници, работещи на геосинхронна височина, и адекватно характеризиране на окончателното изхвърляне, за да се гарантира, че е запазено достатъчно гориво за маневриране.
• Избор на орбити за окончателно погребване, в които спътникът няма да се върне в оперативния район в обозримо бъдеще.
• Успешно изпълнение на маневрата по обезвреждане
• Изчерпване на всички енергийни ресурси на превозното средство преди изтичане на жизнения му цикъл, за да се сведе до минимум възможността за инцидент, водещ до катастрофа

Предоставени са техники за планиране и изпълнение на обезвреждането на космическо оборудване, които отразяват настоящите международно приети насоки и отчитат най-добрите оперативни практики. Тази редакция включва резултатите от последните технически проучвания на Междуведомствения координационен комитет за космически отломки, целящи да ограничат първоначалната ексцентричност на орбитата за погребване, за да се гарантира, че погребваният спътник няма да влезе отново в оперативната и маневрена зона на спътниците в продължение на поне 100 години.

Краят на жизнения цикъл е моментът, в който сателитът е окончателно изключен или наземният контрол върху сателита вече не е възможен.

Краят на мисията се отнася до момента от живота на спътника, в който:

• Точката, в която то вече не може да изпълнява основните си задължения и вече не е необходимо да работи на номиналната си експлоатационна височина.
• Точката, в която оставащото гориво, контролът на положението или други функции, критични за провеждането на успешна маневра за унищожаване, достигат ниво или способност, при които по-нататъшното забавяне прави завършването на маневрата за унищожаване малко вероятно.

Геосинхронната зона може да се определи като кръгъл пръстен около Земята в равнината на земния екватор. Средната ъглова скорост на космически обект, движещ се по пръстена, е равна или много близка до скоростта на въртене на Земята, което означава, че спътникът изглежда е позициониран над фиксирана точка на земята.

По отношение на планирането на маневрите за погребване, като част от основните изисквания, трябва да се разработи, поддържа и актуализира план за погребване в края на мисията през всички фази на проектирането и експлоатацията на мисията и космическия кораб. Този стандарт следва да включва:

• Подробности за номиналната орбита на мисията
• Подробности за целевата траектория на обезвреждане
• Оценки на необходимото гориво за обезвреждане
• Идентифициране на системите и възможностите, необходими за успешното завършване на обезвреждането
• Критерии, чието изпълнение налага започване на обезвреждане
• Идентифициране на енергийни ресурси, които трябва да бъдат изразходвани преди края на жизнения им цикъл
• График за започване и изпълнение на процеса на унищожаване
• Хронология за изчерпване на оставащите енергийни ресурси
• Списък на лицата или организациите, които трябва да бъдат уведомени за края на дежурството и освобождаването от отговорност, както и график за уведомяване

Космическата система трябва да бъде проектирана така, че вероятността за успешно погребване в края на мисията, включително изчерпване на енергийните ресурси, да надвишава 0,90. Подробности за проекта, залегнал в основата на оценката на вероятността, трябва да бъдат включени в плана за погребване в края на мисията.

Следва да бъдат разработени специфични критерии за започване на действия по обезвреждане, включени в плана за обезвреждане в края на мисията и наблюдавани през целия живот на мисията. Прогнозите за продължителността на мисията, базирани на тези критерии, следва да се извършват като редовна част от прегледите на състоянието на мисията по време на цялата ѝ дейност. Състоянието на тези критерии следва да бъде представяно в периодични (поне веднъж годишно) прегледи на мисиите.

Независимо от успеха или неуспеха на други аспекти на действията по обезвреждане на отпадъците, трябва да се разработи план за действие в извънредни ситуации, за да се изчерпят всички енергийни ресурси и да се направи космическият кораб безопасен преди евентуалната му гибел. Целта е да се гарантира, че са предприети необходимите действия за обезопасяване на превозното средство, преди да бъдат загубени критични системи. Планът за действие при извънредни ситуации следва да включва критерии, определящи кога трябва да се предприемат действия за сигурност, обосновка за всеки критерий и график за действията за сигурност. Планът за действие при извънредни ситуации следва да бъде включен в плана за обезвреждане в края на мисията.

Дейностите по планиране за обезвреждане в края на мисията трябва да започнат още при проектирането на мисията. Планирането на самото действие по обезвреждане трябва да започне поне шест месеца преди датата на реорбиталните маневри. Следните стъпки ще бъдат следвани по време на всички фази на мисията и трябва да бъдат документирани в плана за обезвреждане в края на мисията:

• Разработване на точна оценка на запасите от гориво в задвижващата система
• Изчисляване на началното нарастване на перигея (перигеят е точката в орбитата на спътника, най-близо до центъра на Земята)
• Разработване на основни изисквания за маневриране за стабилна траектория на обезвреждане
• Валидиране на характеристиките на дългосрочната (100-годишна) траектория на погребване
• Определяне на реда на маневрата
• Разработване на план за безопасност на превозните средства
• Разработване на план за действие при извънредни ситуации

Нашата организация, която от години се стреми да подкрепя бизнеса от всеки сектор с широк спектър от тестове, измервания, анализи и оценки, разполага със силен екип, който следи отблизо развитието в света в областта на науката и технологиите и непрекъснато се усъвършенства. В този контекст, на предприятията се предоставят и услуги за тестване в съответствие със стандарта „SMC-S-015 Унищожаване на спътници на геосинхронна височина след изтичане на жизнения им цикъл“.