Глава 19. Баллистико-навигационное обеспечение возвращения на землю КА, выработавших свой ресурс
Выведение любого КА на орбиту ИСЗ рано или поздно заканчивается возвращением его или его фрагментов на поверхность Земли. Для аппаратов, спуск которых заранее запланирован, в настоящее время нет принципиальных проблем, мешающих реализации этого процесса. Эти КА оборудуют специальными системами, необходимыми для решения данной задачи: прежде всего — это система управления и силовая (двигательная) установка с необходимым запасом топлива. В определенный момент времени КА ориентируется, стабилизируется, а затем в фиксированное время и в заданном направлении с помощью ДУ ему сообщается тормозной импульс строго определенной величины, и аппарат переводится на траекторию спуска, входит в плотные слои атмосферы и осуществляет либо мягкую посадку в заданном районе поверхности Земли, либо разрушается и сгорает в атмосфере, и только некоторые несгоревшие элементы долетают до поверхности. Таким образом осуществлены сотни пилотируемых и беспилотных посадок КА, специальных капсул, а также грузовых кораблей типа «Прогресс».
Гораздо сложнее может обстоять дело с КА, специальное возвращение которых заранее не предусматривают и они не снабжены ни специальными системами, ни топливом. Практика космических полетов показывает, что значительная часть таких КА после прекращения работы с ними в силу тех или иных причин, например, после выработки ресурса, превращается в космический мусор; за счет естественного аэродинамического торможения они постепенно снижаются и входят в плотные слои атмосферы случайным образом, т. е. когда точка входа и соответственно район падения КА заранее неизвестны. Только за несколько витков до входа в атмосферу можно в некотором вероятностном плане определить этот район (табл. 19.1).
Спуск в плотных слоях атмосферы сопровождается значительными динамическими и тепловыми воздействиями на КА, в результате чего он разрушается, далее происходит полное или частичное сгорание образовавшихся фрагментов. Главные неприятности возникают тогда, когда конструкция КА (его системы, бортовое оборудование и пр.) такова, что до Земли долетает значительная часть их несгоревших элементов. Учитывая тот факт, что скорости подлета к поверхности велики — десятки и даже сотни м/с, — это связано с весьма отрицательными и даже чрезвычайными последствиями. В силу этого подобные объекты следует возвращать на Землю «цивилизованным» способом, т. е. направлять их в максимально безопасные районы, например, в свободные от судоходства районы акватории Мирового океана.
Прошедшие годы развития космической техники показали, что последнее не всегда возможно. Это, естественно, нежелательный результат, но полностью избежать его не удается, так как задача «цивилизованного» затопления во многих случаях не имеет однозначного решения. И даже если оно найдено, то всегда сопряжено с некоторым риском.
|
