SMC-S-015 Xử lý vệ tinh khi hết vòng đời ở độ cao địa tĩnh

Tiêu chuẩn “SMC-S-015 Phá hủy vệ tinh địa tĩnh khi hết hạn sử dụng”, do Trung tâm Hệ thống Không gian và Tên lửa (SMC) thuộc Bộ Tư lệnh Không gian Không quân Hoa Kỳ ban hành , mô tả các yêu cầu để phá hủy một vệ tinh trên quỹ đạo Trái đất đã hết hạn sử dụng.

Việc thải bỏ vệ tinh trên quỹ đạo Trái Đất khi hết thời gian sử dụng có nghĩa là:

• Để loại bỏ vệ tinh khỏi vùng không gian nơi các vệ tinh khác đang hoạt động theo cách không gây ảnh hưởng đến những người sử dụng không gian khác trong tương lai.
• Đảm bảo rằng vật thể bị loại bỏ được để ở trạng thái trơ và không gây ra sự kiện nổ bên trong có thể để lại mảnh vỡ và đe dọa vệ tinh đang hoạt động.

Đối với các vệ tinh hoạt động trong vành đai địa tĩnh, phương pháp xử lý hiệu quả nhất là định vị lại vệ tinh vào quỹ đạo siêu tĩnh phía trên khu vực tàu vũ trụ đang hoạt động và hành lang cơ động được sử dụng để di chuyển các vệ tinh đang hoạt động đến các khe dọc mới, sau đó là xả pin, xả khí cho động cơ đẩy và các hành động khác để loại bỏ khả năng xảy ra sự kiện tạo ra mảnh vỡ.

Tiêu chuẩn này bao gồm các yêu cầu sau:

• Lên kế hoạch xử lý vệ tinh hoạt động ở độ cao địa tĩnh và mô tả đầy đủ quá trình xử lý cuối cùng để đảm bảo giữ lại đủ nhiên liệu cho quá trình điều khiển.
• Lựa chọn quỹ đạo xử lý cuối cùng mà tại đó vệ tinh sẽ không quay trở lại vùng hoạt động trong tương lai gần.
• Thực hiện thành công thao tác xử lý
• Làm cạn kiệt mọi nguồn năng lượng trên xe trước khi xe hết tuổi thọ để giảm thiểu khả năng xảy ra tai nạn

Các kỹ thuật lập kế hoạch và thực hiện xử lý phần cứng vũ trụ được cung cấp, phản ánh các hướng dẫn hiện hành được chấp nhận trên toàn cầu và tính đến các thông lệ vận hành tốt nhất hiện nay. Bản sửa đổi này kết hợp các kết quả nghiên cứu kỹ thuật gần đây của Ủy ban phối hợp rác vũ trụ liên ngành nhằm hạn chế độ lệch tâm ban đầu của quỹ đạo thải bỏ để đảm bảo vệ tinh thải bỏ không quay trở lại vùng vệ tinh hoạt động và cơ động trong ít nhất 100 năm.

Kết thúc vòng đời là thời điểm vệ tinh bị tắt vĩnh viễn hoặc không còn có thể điều khiển vệ tinh từ mặt đất nữa.

Kết thúc nhiệm vụ là thời điểm trong vòng đời của vệ tinh:

• Điểm mà máy bay không còn có thể thực hiện được nhiệm vụ chính của mình và không còn cần phải hoạt động ở độ cao vận hành định mức nữa.
• Thời điểm mà lượng nhiên liệu còn lại, khả năng kiểm soát thái độ hoặc các chức năng quan trọng khác để thực hiện động tác tiêu diệt thành công đạt đến mức độ hoặc khả năng mà nếu tiếp tục trì hoãn thì khả năng hoàn thành động tác tiêu diệt là không thể.

Vùng địa tĩnh có thể được định nghĩa là một vành đai tròn bao quanh Trái Đất trên mặt phẳng xích đạo. Tốc độ góc trung bình của một vật thể vũ trụ di chuyển dọc theo vành đai bằng hoặc rất gần với tốc độ quay của Trái Đất, điều này có nghĩa là vệ tinh dường như được định vị ở một vị trí cố định trên mặt đất.

Về mặt lập kế hoạch xử lý rác thải như một phần của các yêu cầu chính, một kế hoạch xử lý rác thải cuối nhiệm vụ phải được xây dựng, duy trì và cập nhật trong suốt mọi giai đoạn thiết kế và vận hành tàu vũ trụ và nhiệm vụ. Tiêu chuẩn này phải bao gồm:

• Chi tiết về quỹ đạo nhiệm vụ danh nghĩa
• Chi tiết về lộ trình xử lý mục tiêu
• Ước tính nhiên liệu cần thiết để xử lý
• Xác định các hệ thống và khả năng cần thiết để hoàn thành việc xử lý thành công
• Tiêu chí khi đáp ứng được sẽ chỉ ra rằng việc xử lý phải được bắt đầu
• Xác định các nguồn năng lượng phải được tiêu thụ trước khi kết thúc vòng đời của chúng
• Dòng thời gian để bắt đầu và thực hiện quá trình xử lý
• Dòng thời gian cho sự cạn kiệt của các nguồn năng lượng còn lại
• Danh sách những cá nhân hoặc tổ chức được thông báo về việc kết thúc nhiệm vụ và việc xử lý và thời gian biểu thông báo

Hệ thống vũ trụ phải được thiết kế sao cho khả năng xử lý thành công sau khi kết thúc nhiệm vụ, bao gồm cả việc cạn kiệt nguồn năng lượng, vượt quá 0,90. Chi tiết về thiết kế cơ sở cho ước tính xác suất phải được đưa vào kế hoạch xử lý cuối nhiệm vụ.

Các tiêu chí cụ thể để bắt đầu hành động xử lý cần được xây dựng, đưa vào kế hoạch xử lý khi kết thúc nhiệm vụ và được giám sát trong suốt thời gian thực hiện nhiệm vụ. Việc dự báo tuổi thọ của nhiệm vụ dựa trên các tiêu chí này nên được thực hiện thường xuyên trong quá trình đánh giá tình trạng nhiệm vụ trong suốt nhiệm vụ. Tình trạng của các tiêu chí này phải được trình bày trong các đợt đánh giá nhiệm vụ định kỳ (ít nhất là hàng năm).

Bất kể thành công hay thất bại của các khía cạnh khác trong hoạt động xử lý chất thải, cần phải xây dựng một kế hoạch dự phòng để sử dụng hết mọi nguồn năng lượng và đảm bảo an toàn cho tàu vũ trụ trước khi nó kết thúc. Mục tiêu là đảm bảo các hành động cần thiết được thực hiện để bảo vệ xe trước khi các hệ thống quan trọng bị mất. Kế hoạch khẩn cấp phải bao gồm các tiêu chí xác định thời điểm cần thực hiện các hành động an ninh, lý do cho từng tiêu chí và lịch trình thực hiện các hành động an ninh. Kế hoạch khẩn cấp phải được đưa vào kế hoạch xử lý khi kết thúc nhiệm vụ.

Hoạt động lập kế hoạch xử lý chất thải sau khi kết thúc nhiệm vụ nên bắt đầu ngay từ khâu thiết kế nhiệm vụ. Việc lập kế hoạch cho hoạt động xử lý thực tế phải bắt đầu ít nhất sáu tháng trước ngày diễn ra các cuộc diễn tập quay lại quỹ đạo. Các bước sau đây sẽ được thực hiện trong suốt mọi giai đoạn nhiệm vụ và phải được ghi lại trong kế hoạch xử lý cuối nhiệm vụ:

• Phát triển ước tính chính xác về dự trữ nhiên liệu trong hệ thống đẩy
• Tính toán gia số cận điểm ban đầu (cận điểm là điểm trên quỹ đạo của vệ tinh gần nhất với tâm Trái Đất)
• Phát triển các yêu cầu điều khiển cơ bản cho quỹ đạo xử lý ổn định
• Xác nhận các đặc điểm quỹ đạo xử lý dài hạn (100 năm)
• Xác định thứ tự thao tác
• Phát triển kế hoạch an toàn cho xe
• Phát triển một kế hoạch khẩn cấp

Tổ chức của chúng tôi, đơn vị đã nỗ lực hỗ trợ các doanh nghiệp trong mọi lĩnh vực bằng nhiều nghiên cứu thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá đã thực hiện trong nhiều năm, có đội ngũ nhân viên hùng hậu luôn theo sát diễn biến của thế giới trong lĩnh vực khoa học và công nghệ và không ngừng cải thiện. Trong bối cảnh này, các dịch vụ thử nghiệm cũng được cung cấp cho các doanh nghiệp theo tiêu chuẩn “SMC-S-015 Tiêu hủy vệ tinh khi hết vòng đời ở độ cao địa tĩnh”.