SMC-S-015 Likvidácia satelitov na geostacionárnej nadmorskej výške po skončení ich životnosti

Norma „SMC-S-015 Zničenie geostacionárnych výškových satelitov na konci ich životnosti“, ktorú vydalo Centrum pre vesmírne a raketové systémy (SMC) Vesmírneho veliteľstva vzdušných síl USA , opisuje požiadavky na zničenie satelitu na obežnej dráhe Zeme, ktorý dosiahol koniec svojej životnosti.

Likvidácia satelitu na obežnej dráhe Zeme na konci jeho životnosti znamená:

• Odstrániť satelit z oblasti vesmíru, kde fungujú iné satelity, spôsobom, ktorý v budúcnosti nebude rušiť ostatných používateľov vesmíru.
• Zabezpečenie toho, aby zneškodnený objekt zostal v inertnom stave a nespôsobil vnútorne generovanú výbušnú udalosť, ktorá by mohla zanechať trosky a ohroziť prevádzkované satelity.

Pre satelity prevádzkované v geostacionárnom páse je najefektívnejšou metódou likvidácie premiestnenie satelitu na supersynchrónnu obežnú dráhu nad oblasťou prevádzkovanej kozmickej lode a manévrovacím koridorom používaným na presun prevádzkovaných satelitov do nových pozdĺžnych slotov, po čom nasleduje vybitie batérií, odvzdušnenie trysiek a ďalšie opatrenia na elimináciu možnosti vzniku úlomkov.

Táto norma sa vzťahuje na nasledujúce požiadavky:

• Plánovanie likvidácie satelitov pracujúcich v geostacionárnej nadmorskej výške a primeraná charakterizácia konečnej likvidácie s cieľom zabezpečiť, aby sa zachovalo dostatočné množstvo paliva na manévrovanie.
• Výber obežných dráh pre konečné zneškodnenie, na ktorých sa satelit v dohľadnej budúcnosti nevráti do operačnej oblasti.
• Úspešné vykonanie manévru likvidácie
• Vyčerpanie všetkých energetických zdrojov vozidla pred uplynutím jeho životnosti s cieľom minimalizovať možnosť nehody.

Sú uvedené techniky plánovania a vykonávania likvidácie vesmírneho hardvéru, ktoré odrážajú súčasné medzinárodne uznávané smernice a zohľadňujú súčasné osvedčené prevádzkové postupy. Táto revízia zahŕňa výsledky nedávnych technických štúdií Medzirezortného koordinačného výboru pre vesmírny odpad s cieľom obmedziť počiatočnú excentricitu obežnej dráhy likvidovaného satelitu, aby sa zabezpečilo, že likvidovaný satelit sa nevráti do operačnej a manévrovacej zóny satelitov najmenej 100 rokov.

Koniec životnosti je bod, v ktorom je satelit natrvalo vypnutý alebo pozemné ovládanie satelitu už nie je možné.

Koniec misie označuje bod v živote satelitu, v ktorom:

• Bod, v ktorom už nemôže vykonávať svoje hlavné povinnosti a už nie je potrebné, aby fungovalo v menovitej prevádzkovej nadmorskej výške.
• Bod, v ktorom zostávajúce palivo, riadenie polohy alebo iné funkcie kritické pre vykonanie úspešného manévru na zničenie lietadla dosiahnu úroveň alebo schopnosť, kde ďalšie oneskorenie robí dokončenie manévru na zničenie lietadla nepravdepodobným.

Geosynchrónnu zónu možno definovať ako kruhový prstenec okolo Zeme v rovine zemského rovníka. Priemerná uhlová rýchlosť vesmírneho objektu pohybujúceho sa pozdĺž prstenca je rovnaká alebo veľmi blízka rýchlosti otáčania Zeme, čo znamená, že sa zdá, že satelit je umiestnený nad pevnou polohou na zemi.

Pokiaľ ide o plánovanie manévrov likvidácie ako súčasť primárnych požiadaviek, musí byť plán likvidácie na konci misie vypracovaný, udržiavaný a aktualizovaný počas všetkých fáz misie a návrhu a prevádzky kozmickej lode. Táto norma by mala obsahovať:

• Podrobnosti o nominálnej obežnej dráhe misie
• Podrobnosti o cielenej trajektórii zneškodňovania
• Odhady paliva potrebného na likvidáciu
• Identifikácia systémov a schopností potrebných na úspešné dokončenie likvidácie
• Kritériá, ktorých splnenie vyžaduje začatie likvidácie
• Identifikácia energetických zdrojov, ktoré musia byť spotrebované pred dosiahnutím konca svojej životnosti
• Harmonogram začatia a vykonania procesu likvidácie
• Časový harmonogram vyčerpania zostávajúcich energetických zdrojov
• Zoznam osôb alebo organizácií, ktoré majú byť informované o ukončení služby a likvidácii, a harmonogram informovania

Vesmírny systém by mal byť navrhnutý tak, aby pravdepodobnosť úspešnej likvidácie na konci misie vrátane vyčerpania energetických zdrojov presiahla 0,90. Podrobnosti o návrhu, z ktorého vychádza odhad pravdepodobnosti, by mali byť zahrnuté v pláne likvidácie na konci misie.

Mali by sa vypracovať špecifické kritériá pre začatie likvidácie, zahrnúť ich do plánu likvidácie na konci misie a monitorovať počas celej jej trvania. Projekcie životného cyklu misie založené na týchto kritériách by sa mali vykonávať ako pravidelná súčasť kontrol stavu misie počas jej trvania. Stav týchto kritérií by sa mal prezentovať v pravidelných (aspoň ročných) hodnoteniach misií.

Bez ohľadu na úspech alebo neúspech iných aspektov likvidácie odpadu musí byť vypracovaný pohotovostný plán, ktorý vyčerpá všetky energetické zdroje a zabezpečí bezpečnosť kozmickej lode pred jej prípadným zánikom. Cieľom je zabezpečiť, aby sa prijali potrebné opatrenia na zabezpečenie vozidla predtým, ako dôjde k strate kritických systémov. Núdzový plán by mal obsahovať kritériá definujúce, kedy by sa mali prijať bezpečnostné opatrenia, odôvodnenie každého kritéria a harmonogram bezpečnostných opatrení. Núdzový plán by mal byť súčasťou plánu likvidácie na konci misie.

Plánovanie činností týkajúcich sa likvidácie na konci misie by malo začať už v štádiu návrhu misie. Plánovanie samotnej likvidácie by sa malo začať najmenej šesť mesiacov pred dátumom reorbitálnych manévrov. Nasledujúce kroky sa budú dodržiavať počas všetkých fáz misie a mali by byť zdokumentované v pláne likvidácie na konci misie:

• Vypracovanie presného odhadu zásob paliva v pohonnom systéme
• Výpočet počiatočného prírastku perigea (perigeum je bod na obežnej dráhe satelitu najbližšie k stredu Zeme)
• Vývoj základných manévrovacích požiadaviek pre stabilnú trajektóriu likvidácie
• Validácia charakteristík dlhodobej (100-ročnej) trajektórie ukladania
• Určenie poradia manévrov
• Vypracovanie plánu bezpečnosti vozidiel
• Vypracovanie núdzového plánu

Naša organizácia, ktorá sa už roky snaží podporovať podniky zo všetkých sektorov širokou škálou testovacích, meracích, analytických a hodnotiacich štúdií, má silný personál, ktorý pozorne sleduje svetový vývoj v oblasti vedy a techniky a neustále sa zlepšuje. V tejto súvislosti sa podnikom poskytujú aj testovacie služby v súlade s normou „SMC-S-015 Zničenie satelitov v geostacionárnej nadmorskej výške na konci ich životnosti“.