CC BY
69
УДК 629.78
DOI: 10.30981/2587-7992-2021-109-4-32-43
KESSLER'S SYNDROME:
кСЩРОМ'КЕССЛЕРА:
I % I I I I I I I I X /"Ч I "4. I I
ПС
ABSTRACT I The article deals with the precedents and physical mechanisms of collisions of spaceobjects. Factors contributing to the onset of an uncontrolled process of cascade collisions of space debris fragments — Kessler syndrome are analyzed. ^
Keywords: space debris fragment, near-earth space, collision, Kessler syndrome
АННОТАЦИЯ I В статье рассмотрены прецеденты и физические механизмы столкновений космических объектов. Проведен анализ факторов, способствующих наступлению неконтролируемого процесса каскадных столкновений фрагментов космического мусора — синдрома Кесслера.
Ключевые слова: фрагмент космического мусора, околоземное космическое пространство, столкновение, синдром Кесслера
Рис. 1. Загрязнение околоземного космического пространства
2700 активно функционирующих спутников + 8000 тонн космического мусора
4
1950
отработанных ступеней * ракет
^Живаем^*0
2850
спутников, прекративших активное существование
При столкновении ! объекты КМ способны разрушить функционирующие спутники
128 миллионов фрагментов обломков размером 1 мм - 1 см
900 000
фрагментов размером 1-10 см
21 000
не идентифицированных объектов
Около 26000 фрагментов космического мусора отслеживаются с Земли
34 000
фрагментов размером более 10 см
Распределение по орбитам более мелких объектов, наблюдение за которыми невозможно, оценивается с помощью статистических моделей
Актуально по состоянию на декабрь 2020 года
введение
Околоземные орбиты становятся все более похожими на свалку космического мусора (КМ). Одних только крупных техногенных объектов — размером более 10 см — в космосе находится уже более 34 тысяч. Количество фрагментов размером от 1 см до 10 см — порядка 1 млн, и более 120 млн — размером менее 1 см (рис. 1). Даже мелкие объекты, двигаясь с космической
гипотеза о каскадном саморазмножении космического мусора в результате взаимных столкновений обломков впервые была выдвинута консультантом НАСА Дональдом КЕсслЕром в 1978 году.
скоростью, могут полностью уничтожить или вывести из строя работающий спутник в случае столкновения с ним. И таких случаев становится все больше. В недалеком будущем может наступить ситуация, когда цепная реакция разрастания космического мусора сделает использование космического пространства невозможным.
Гипотеза о каскадном саморазмножении космического мусора в результате взаимных столкновений обломков впервые была выдвинута консультантом НАСА Дональдом Кесслером в 1978 году [1].
В статье анализируется реальная опасность синдрома (эффекта) Д. Кесслера, а также способы и сценарии очистки околоземного пространства от космического мусора в случае реализации эффекта.
1. состояние загрязнения околоземного космоса
С 1957 года масса находящихся на орбите объектов неуклонно возрастала и в настоящее время составляет почти 8000 т, а число каталогизированных объектов, которые можно отслеживать с Земли (размером 10 см на низких околоземных орбитах (НОО) или размером 1 м в области геостационарной орбиты (ГСО)), достигло 26 000 (рис. 1) [2]. Такой значительный рост может показаться удивительным с учетом того, что число успешных запусков существенно уменьшилось (140 в 1967 году и 52 в 2005 году) и на протяжении более чем 20 лет, а именно с 1995 года, применяются международные нормы, призванные противодействовать росту засоренности орбит.
половину КАТАЛОГИЗИРОВАННЫХ ОБЪЕКТОВ СОСТАВЛЯЮТ ЦЕЛЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ, ОТРАБОТАВШИЕ СПУТНИКИ, ОСТАВШИЕСЯ НА ОРБИТЕ ВЕРХНИЕ СТУПЕНИ И ОТХОДЫ КОСМИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ. ВТОРАЯ ПОЛОВИНА - РАЗЛИЧНОГО РАЗМЕРА ФРАГМЕНТЫ, ВОЗНИКШИЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ СТОЛКНОВЕНИй ИЛИ ВЗРЫВОВ НА ОРБИТЕ.
В настоящее время из 26 000 занесенных в каталог объектов около 2700 являются действующими спутниками, а остальные — космическим мусором, на долю которого приходится 92% находящихся на орбите объектов. Наиболее засорены низкие околоземные орбиты в диапазоне высот от 600 до 1200 км и область геостационарной орбиты на высоте 35 800 км. Половину каталогизированных объектов составляют целые элементы — отработавшие спутники, оставшиеся на орбите верхние ступени и отходы космических операций, а вторую половину составляют различного размера фрагменты, возникшие в результате столкновений или взрывов на орбите.
Помимо этих занесенных в каталог крупных объектов на околоземных орбитах находится около 900 000 объектов размером более 1 см и свыше 128 млн объектов размером более 1 мм.
Конечно, пространственная плотность космического мусора крайне невелика и в наиболее засоренных областях околоземного космоса составляет максимум 0,1 объекта на 1 млн км3 (10-7-10-8 км-3) [3]. Тем не менее уже сейчас имеются прецеденты столкновений космических объектов на орбите, после которых наблюда-
лось скачкообразное увеличение плотности загрязнения отдельных областей околоземного космического пространства.
2. столкновения на орбите
Первое естественное столкновение спутника с орбитальным мусором произошло уже в 1996 году [4], а о другом столкновении сообщалось в 2002 году [5].
Первым космическим объектом, разрушившимся в космосе, оказалась вторая ступень РН Thor-Ablestar, которая в июне 1961 года вывела на орбиту спутник Transit 4A [6]. Взрыв был связан с самовоспламенением остатков топлива в последней ступени РН (аэрозин-50 — смесь гидразина и несимметричного диметилгидрази-на). В период с 1973 по 1981 год взорвалось не менее семи вторых ступеней РН Delta [7].
13 ноября 1986 года на орбите разрушилась третья ступень РН Ariane. Фрагментация произошла в точке с подспутниковыми координатами 7° северной широты, 42° восточной долготы на высоте 805 км, наклонение орбиты — 98,7°. Разрушение РН Ariane могло произойти в результате удара небольшого фрагмента КМ по топливному баку, находящемуся под давлением. Всего образовалось 463 фрагмента ступени Ariane [8].
3 июня 1996 года на орбите взорвалась четвертая ступень HAPS (Hydrazine Auxiliary Propulsion System) РН Pegasus (США) с остатками самовоспламеняющегося топлива. Ступень находилась на орбите высотой 625 км; при ее взрыве образовалось примерно 150 некаталогизированных обломков на высотах 300 - 1600 км [9].
Последующие разрушения космических аппаратов и ступеней ракет-носителей на орбите, помимо самовоспламенения остатков топлива, были связаны также с взрывами никель-кадмиевых аккумуляторных батарей (например, в 2015 году в спутниках DMSP-F13 [10] и NOAA-16 [11]), а также с преднамеренными и случайными столкновениями.
Так, в 1980-х годах США осуществили два эксперимента с преднамеренными столкновениями в космосе.
В результате первого из этих экспериментов, проведенного 13 сентября 1985 года при помощи противоспутниковой авиационно-космической системы ASAT, был разрушен спутник наблюдения за Солнцем Solwind P78-1 (рис. 2, 3)1. Скорость встречи кинетического блока системы ASAT со спутником в точке с подспутниковыми координатами 40° северной ши-
1 13 сентября 1985 года перехватчик F-15 взлетел с Edwards Air Force Base и, набрав на форсаже высоту 24 384 м, практически из вертикального положения произвел пуск ракеты по спутнику Solwind P78-1, обращающемуся на высоте 555 км. Цель была поражена с первого раза [12].
Рис. 2. Схема поражения спутника Solwind Р78-1
роты, 232 восточной долготы, на высоте 525 км, составила порядка / км/с, угол — порядка 50°.
Через 11 часов в результате разрушения спутника БоМтс! образовалось 267 фрагментов [13].
Данные радиолокационных наблюдений за образовавшимися фрагментами спутника позволили оценить распределение фрагментов КМ по скоростям. Группы осколков со схожими возмущениями скорости были интерпретированы как признаки последовательной фрагментации [14]. Дело в том, что при гиперскоростном столкновении, в результате соударения, в обоих столкнувшихся объектах под воздействием ударных волн образуются поверхностные трещины, приводящие к их разрушению. Неполные трещины в разлетающихся фрагментах, в свою очередь, распространяются дальше, образуя новые фрагменты. Причем изменения импульсов дополнительных фрагментов идентичны по направлению и величине. Этот факт и позволил зафиксировать явление последовательной фрагментации космических объектов при их столкновении. По сути — это некий аналог цепного (каскадного) процесса разрушения.
Другой важный вывод из эксперимента БоМтс! — возможность образования в процессе разрушения космического объекта фрагментов, обладающих аномально большой скоростью (и энергией) по сравнению со скоростями столкнувшихся объектов (рис. 3, фрагменты группы 0).
Анализ диаграммы Габбарда для фрагментации спутника Solwind Р78 привел к предположению, что фрагменты КМ группы 0 (рис. 3) на самом деле являются следствием рикошетного явления в космосе [14].
Второй эксперимент, Delta 180, был проведен 5 сентября 1986 года Организацией по стратегической оборонной инициативе (Strategic Defense Initiative — SDIO). В ходе запланированного эксперимента управляемый разгонный блок (полезная нагрузка) РН Delta массой 930 кг был направлен на 1370-килограммовую вторую ступень этой же ракеты. Столкновение произошло над Тихим океаном в точке с подспутниковыми координатами 14,82° северной широты, 167,7° восточной долготы, на высоте 217,5 км, при относительной скорости 3 км/с, угол встречи — 19.10 [15]• За столкновением специалисты наблюдали при помощи радара с фазированной антенной решеткой, расположенного на атолле Кваджалейн. Относительно небольшая высота столкновения гарантировала, что основная часть фрагментов КМ, образовавшихся в результате столкновения, войдет в атмосферу и сгорит в течение от нескольких дней до нескольких месяцев.
Эксперимент Delta 180 дал новые неожиданные результаты в феноменологии столкновений в космосе [15]. Разгонный блок и вторая ступень ракеты образовали собственные облака фрагментов КМ (соответственно, облако из 191 фрагмента разгонного блока на орбите с наклонением 39° и облако из 190 фрагментов второй ступени ракеты на орбите с наклонени-
Рис. 3. Диаграмма Габбарда для фрагментации спутника Solwind Р78-1 [8]
Высота, м
2000
1600
1200
800
400
96 100 104 Период, мин
Рис. 4. Диаграммы Гэббарда для фрагментов разгонного блока и ракеты Delta [8]
ем 23 ), что свидетельствует о практическом отсутствии передачи импульса при столкновении (рис. 4). Импульс был передан всего лишь нескольким фрагментам, разбросанным между двумя облаками. И четыре фрагмента КМ, по два принадлежащих каждому облаку, были выброшены на высокоэнергетические орбиты с большим возмущением скорости, напоминающим «рикошетирующие фрагменты» при разрушении спутника 5о1^лапс1 [14].
11 января 2007 года КНР провела аналогичный эксперимент с разрушением своего метеорологического спутника Бепдуип-1С [16]. Разрушение спутника произошло в точке с подспутниковыми координатами 350 северной широты, юо° восточной долготы, на высоте 86о км. Относительная скорость соударения кинетического блока и спутника составляла 8 км/с, угол встречи — 288°.
Этот эксперимент почти следовал сценарию 5о1^лапс1 Р78-1, но энергия, затраченная на разрушение спутника, была более высокой, в связи с чем образовалось самое большое количество отслеживаемых фрагментов в истории фрагментации спутников на орбите [16]. Было каталогизировано более 3000 отслеживаемых фрагментов Беп§уип-1С, что составляет более 50% от объема орбитальной группировки КМ, наблюдавшейся на тот момент [17,18].
На рис. 5 представлены данные о динамике роста наблюдаемых фрагментов космического мусора с начала космической эры до 2015 года. Как видно из графика, к скачкообразному росту орбитальной группировки КМ действительно приводили крупные события, связанные с взрывами и столкновениями космических аппаратов, а также последних ступеней ракет-носителей.
Следует также учитывать, что на околоземных орбитах находится множество мелких неката-логизированных фрагментов КМ, способных вывести из строя космический аппарат. Так, энергия столкновения спутника с частицей КМ размерами всего лишь 1 мм составляет 1 килоджоуль, что эквивалентно энергии шара для боулинга, брошенного со скоростью юо км/ч [2]. Согласно результатам ряда исследований, вероятность потери спутника из-за столкновения с КМ за срок активного существования составляет порядка 0,05 [2]. В настоящее время космический мусор является главной причиной выхода из строя спутников, находящихся на орбите. Поскольку мелкий космический мусор по определению является некаталогизи-рованным и потому не отслеживается, предотвратить такие столкновения невозможно.
Высота, м
6000
5000
4000
3000
• Апогей
• Перигей
23 - облако фрагментов ракеты
Период, мин
а) Фрагментация второй ступени РН Delta
Высота, м
35000
30000
25000
20000
15000
10000
5000
Апо Пер
о О)
<о
/ 100
геи и гей
39° - облако фрагментов ракеты
20
Л
in in Г>
30
400 50
О 600
Период, мин
б) Фрагментация разгонного блока (полезной нагрузки) РН Delta
В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ КОСМИЧЕСКИЙ МУСОР ЯВЛЯЕТСЯ ГЛАВНОЙ ПРИЧИНОЙ ВЫХОДА ИЗ СТРОЯ СПУТНИКОВ, НАХОДЯЩИХСЯ НА ОРБИТЕ.
Рис. 5. Рост наблюдаемых фрагментов космического мусора [26]
20 ООО
ф s i_
<5 ю
s &
* i
а, р
2 о
ц S
ю 5
i I
S О
m V
s
S
15 ООО
10 ООО
5000
— Спутники
— Ступени ракет-носителей
— Фрагменты КМ
— Общее количество объектов
1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
Годы
3. синдром д. кесслера: попытки прогноза
Синдром Кесслера (также называемый эффектом Кесслера [19] или каскадом столкновений), описан ученым HACA Дональдом Дж. Кессле-ром (рис. 6) в 1978 году. Он представляет собой сценарий, в котором плотность объектов на околоземных орбитах достигает такого уровня, что столкновения между космическими объектами могут вызвать каскад столкновений: каждое из них порождает обломки, и это увеличивает вероятность дальнейших столкновений [1]. Одним из следствий такого сценария является то, что распространение КМ на околоземных орбитах может сделать исследование, освоение и использование космоса невозможным для многих поколений.
Результаты моделирования, проводимого HACA и семью космическими агентствами — членами Межагентского координационного комитета по космическому мусору (МККМ), указывают на то, что даже при полном прекращении космической деятельности засоренность околоземных орбит в ближайшие годы будет возрастать [2].
На сегодняшний день существует множество попыток спрогнозировать наступление синдрома Кесслера на основе различных моделей и сценариев образования космического мусора [20]. Результаты такого прогноза варьируются от отрицания возможности каскадного эффекта до заключения о его наступлении уже сейчас на некоторых орбитах, по крайней мере в среде мелкой, ненаблюдаемой фракции космического мусора.
Экстраполяция текущих темпов роста загрязнения околоземного космического пространства приводит к нестабильной ситуации с экспоненциально возрастающей частотой столкновений (рис. 7).
Одним из основных принципов предотвращения образования КМ является удаление космических объектов, прекративших активное существование, из защищаемых областей околоземного космического пространства — низких околоземных орбит и геостационарных орбит, где отсутствует естественный механизм самоочищения [21]. Однако от 20 до 40% спутников наНОО, окончивших активное существование в течение последнего десятилетия, неспособны самостоятельно сойти с орбиты [22].
Donald J. Kessler
Практически для всех геостационарных спутников, срок активного существования которых истек в течение последнего десятилетия (но они продолжают активно функционировать), предусмотрены мероприятия по их уводу с точек стояния на ГСО. При этом вероятность успешного увода составляет от о,б до 0,9 [22].
Рис. 7. Прогноз частоты столкновений на основе модели
1Е01А0С с учетом принятых сценариев долгосрочного развития космической деятельности [20]
2025
2050
2075 2100 Годы
2175 2200 2225
4. потенциальные триггеры синдрома кесслера
Непредсказуемо инициировать каскадный эффект взаимных столкновений космических объектов с фатальными последствиями для космической деятельности в целом способны два фактора:
— увеличение размерности и количества многоспутниковых группировок;
— прекращение активного функционирования крупногабаритных космических аппаратов, по разным причинам длительное время остающихся на своих рабочих орбитах.
За два последних года количество активных и неработающих спутников на НОО увеличилось более чем на 50%, примерно до 5000 (по состоянию на 30 марта 2021 года). Одна только SpaceX собирается добавить еще 11000 спутников по мере создания своей мегагруппировки Starlink и уже подала заявку в Федеральную комиссию по связи (FCC) на разрешение еще 30000 спутников. У других компаний есть аналогичные планы, в том числе у OneWeb, Amazon, Telesat и GW2. Всего
сейчас на НОО имеется более 12000 наблюдаемых фрагментов КМ размерами более ю см.
Моделирование долгосрочной эволюции КМ показывает, что область НОО находится на грани начала синдрома Кесслера [24]. Развертывание на НОО многоспутниковых группировок еще больше усугубляет ситуацию (рис. 8). Необходимы безотлагательные меры по очистке области НОО от фрагментов КМ.
Плотность загрязнения некоторых областей НОО, в частности рабочих орбит многоспутниковых группировок, превысит ю-6 км~3.
Оценки [24] показывают, что вероятность поражения спутника 51аг1тк на высоте 550 км в течение года фрагментом ненаблюдаемого мусора составляет 0,003. Если поток ненаблюдаемого мусора через орбитальную оболочку толщиной 1 км будет составлять 230 фрагментов в секунду, то существует 50%-я вероятность, что за год произойдет не менее одного столкновения между спутниками и фрагментами КМ.
Даже если столкновения с техногенными фрагментами КМ можно было бы избежать, постоянную угрозу будут представлять метеорои-ды. Кумулятивный поток метеороидов массой более ю~2г, опасных для спутников, составляет около 1,2 х ю-4 метеороидов м~2 год-1. Для группировки 51аг1тк из 12000 спутников (начальная фаза развертывания) существует примерно 50%-я вероятность более чем 15 столкновений с метеороидами в год.
Рис. 8. Распределение плотности загрязнения низкой околоземной орбиты с учетом многоспутниковых группировок Б1агНпк и Опе^еЬ [22]
^ 1 ai I
о ц
и
Z £
S
gl
z
1-
о
1
2Китайская государственная компания
Высота, км
— Всего
— Наблюдаемый КМ Ступени РН Космические аппараты Многоспутниковые группировки
Рис. 9. Envisat - самый крупный спутник, запущенный Европейским космическим агентством
Одним из основных потенциальных источников КМ, способного образоваться в результате столкновения, является самый большой из объектов, занесенных в каталог КМ, — спутник Envisat (англ. Envisat, Environmental Satellite), запущенный Европейским космическим агентством 1 марта 2002 года и прекративший активное существование 8 апреля 2012 года (рис. 9). Масса спутника составляет 8211 кг. Высота орбиты — 790±10 км, наклонение 98,6°. Продолжительность баллистического существования спутника на этой орбите составит 150 лет (конечно, при отсутствии столкновений и разрушения).
При определенном соотношении между потоком сведения с НОО КА, прекративших активное функционирование, крупных фрагментов КМ и частотой столкновений может начаться неконтролируемый каскад столкновений.
5. синдрома кесслера наступил. что делать?
Американский ученый Гурудас Гангули (Gurudas Ganguli) из Исследовательской лаборатории ВМФ США предложил метод радикальный очистки низких околоземных орбит от малоразмерного КМ при помощи вольфрамовой пыли [25]. Идея метода состоит в том, чтобы выбросить на высоте 1100 км пылевое облако вольфрамовых частиц, создав вокруг Земли сферическую оболочку толщиной 30 км (рис. 10).
Для этого потребуется примерно 20 т пыли. Размер частиц пыли — около 30 мкм. Атмосферное трение приведет к медленному сужению оболочки и ее приближению к Земле. Примерно за 10 лет облако опустится до критической высоты в 900 км, после чего сужение пойдет быстрее. Облако вольфрамовой пыли будет тормозить мелкие фрагменты КМ и увлекать их за собой. По расчетам, на полную очистку ОКП в зоне НОО уйдет примерно 25 лет.
Авторы проекта уверены, что большого вреда активно функционирующим космическим аппаратам пыль не принесет. Однако пыль может повредить чувствительные системы работающих КА, в частности панели солнечных батарей. Да и в случае с крупными фрагментами такая технология работать не будет.
Это предложение можно рассматривать только в крайнем случае — как своего рода «перезагрузку» для полного очищения низких околоземных орбит при наступлении синдрома Кесслера, конечно, в сочетании со сведением с НОО крупных фрагментов КМ [21].
заключение
1. Последствием реализации синдрома Кес-слера на космических объектах (фрагментах космического мусора, включая отработавшие ступени ракет-носителей и разгонные блоки активно функционирующих космических аппаратов) может явиться полное прекращение доступа всех стран в околоземное космическое
Рис. 10. Очистка низких околоземных орбит от малоразмерного КМ при помощи вольфрамовой пыли («вольфрамовый плуг») [23]
пространство: любое выведение на орбиту космического аппарата будет достаточно быстро заканчиваться столкновением с другим объектом и разрушением.
2. Существует множество попыток спрогнозировать наступление синдрома Кесслера на основе различных моделей и сценариев образования космического мусора. Результаты такого прогноза варьируются от отрицания возможности каскадного эффекта до заключения о его наступлении на некоторых орбитах, по крайней мере в среде мелкой, ненаблюдаемой фракции космического мусора.
3. Инициировать синдром Кесслера могут непрогнозируемые события, приводящие к скачкообразному росту орбитальной группировки космического мусора. Речь идет прежде всего о взрывах и столкновениях крупных космических аппаратов, как функционирующих, так и прекративших активное функционирование, а также последних ступеней ракет-носителей и разгонных блоков.
4. Потенциальным фактором, также способным стать триггером синдрома Кесслера, является развертывание на низких околоземных орбитах многоспутниковых группировок, состоящих из тысяч малых космических аппаратов с низким сроком активного существования и невысокой надежностью. В этой связи плотность загрязнения некоторых областей околоземного космоса уже в обозримом будущем в несколько раз превысит существующий уровень.
5. Для того чтобы по крайней мере отодвинуть срок наступления каскадного саморазмножения космического мусора, всем государствам «космического клуба» необходимо реализовывать на своих космических объектах технологии предупреждения образования, ликвидации, утилизации и увода неактивных техногенных фрагментов с околоземных орбит. При этом необходим тщательный учет баланса между положительным эффектом использования создаваемых технологий и возможными издержками от их применения (реализация этих технологий приведет к дополнительному загрязнению космоса).
6. При наступлении эффекта Кесслера придется прекратить космические запуски на несколько десятилетий и использовать для очистки низких околоземных орбит от малоразмерного космического мусора радикальный метод, например на основе использования вольфрамовой пыли (проект «Вольфрамовый плуг»). Такого рода «перезагрузка» будет эффективна для полного очищения низких околоземных орбит, конечно, в сочетании со сведением с орбит крупных фрагментов космического мусора.
Литература
1. Donald J. Kessler and Burton G. CourPalais. Collision Frequency of Artificial Satellites: The Creation of a Debris Belt. Journal of Geophysical Research, 1978, vol. 83, iss. A6, pp. 2637 - 2646.
2. А/АС.105/С.1/115. Записка Секретариата Комитета Организации Объединенных Наций по использованию космического пространства в мирных целях. Научно-технический подкомитет. Пятьдесят шестая сессия. Вена, 11-22 февраля 2019 года. Пункт 7 предварительной повестки дня. Космический мусор. 15 с.
3. A/AC.105/C.1/115. Research on space debris, safety of space objects with nuclear power sources on board and problems relating to their collision with space debris // Committee on the Peaceful Uses of Outer Space Scientific and Technical Subcommittee Fifty-sixth session, Vienna, 11-22 February 2019. 13 p.
4. N. Johnson. First natural collision of cataloged earth satellite // Orbital Debris Quarterly News. 1996. Vol. 1. Iss. 2. Pp. 1-2, 11.
5. A new collision in space? // Orbital Debris Quarterly News. 2002. Vol. 7. Iss. 3. Pp. 1-2.
6. N.L. Johnson, E. Stansbery, D.O. Whitlock, K.J. Abercromby & D. Shoots. History of On-Orbit Satellite Fragmentations, NASA/ TM-2008-214779. NASA, 2008.
7. C.S. Gumpel. Investigation of Delta Second Stage On-orbit Explosions, MDC Rept. H0047 (1982).
8. Arjun Tan, Robert C. Reynolds. Theory of Satellite Fragmentation in Orbit. World Scientific Publishing Company, 2020. 378 p.
9. Тарасенко М. Завершены испытания системы «Курс» // Новости космонав-
тики. 1996. Т. 6. № 12-13. С. 49-52. URL: http://epizodsspace.airbase.ru/bibl/ nk/1996/1/1996-1.pdf (Дата обращения: 15.11.2021).
10. Recent Breakup of a DMSP Satellite // Orbital Debris Quarterly News. 2015. Vol. 19. Iss. 2. Pp. 1-2.
11. Recent NOAA-16 Satellite Breakup // Orbital Debris Quarterly News. 2016. Vol. 20. Iss. 1-2. P. 1.
12. Противоспутниковое оружие США [Электронный ресурс] // Военные материалы. 2012. 21 сентября. URL: https:// warfiles.ru/13621-protivosputnikovoe-oruzhie-ssha.html (Дата обращения: 15.11.2021).
13. R. Kling. Postmortem of a hypervelocity impact, Teledyne Brown Engineering. Colorado Springs, CO. Report CS86 - LKD -001,1986
14. A. Tan, G.D. Badhwar, F.A. Allahdadi & D.F. Medina. Analysis of the Solwind fragmentation event using theory and computations // Journal of Spacecraft and Rockets. 1996. Vol. 33. Iss. 1. Pp. 79-85.
15. R.L. Kusper & N.A. Young. Delta 180 Collision and Fragmentation Analysis. Xontech (July 1987).
16. T.S. Kelso. Analysis of the 2007 Chinese ASAT Test and the Impact on the Space Environment. 2007 AMOS Conference, Maui, Hawaii, pp. 321-330.
17. An update of the FY-1C, Iridium 33, and Cosmos 2251 Fragments // Orbital Debris Quarterly News. 2013. Vol. 17. Iss. 1.
Pp. 4-5.
18. Satellite Collision Leaves Significant Debris Clouds // Orbital Debris Quarterly News. 2009. Vol. 13. Iss. 2. Pp. 1-2.
19. Richard Stenger. Scientist: Space weapons pose debris threat [Электронный ресурс] // CNN.com. 2002. May 03. URL: http://edition.cnn.com/2002/TECH/ space/05/03/orbit.debris/index.html (Дата обращения: 15.11.2021).
20. Nikolaev S., Phillion D., Springer H. K., deVries W., Jiang M., Pertica A., Henderson J., Horsley M., Olivier S. Brute force modeling of the Kessler syndrome // 2012 AMOS Conference, Maui, Hawaii, September 10-12, LLNL-CONF-579617, 12 p.
21. Клюшников В.Ю. Как очистить околоземное пространство от космического мусора // Воздушно-космическая сфера. 2019. № 1. С. 96 - 107.
22. ESA's Annual Space Environment Report. Darmstadt. ESA Space Debris Office. 2021. May 27. 106 p.
23. IADC Space Debris Mitigation Guidelines. Inter-Agency Space Debris Coordination Committee. IADC-02-01. Revision 2. 2020.
24. Boley A.C., Byers M. Satellite mega-constellations create risks in Low Earth Orbit, the atmosphere and on Earth // Scientific Reports 11, 10642 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-89909-7
25. Ganguli G., Crabtree C., Rudakov L., Chappie S. A Concept For Elimination Of Small Orbital Debris // Transactions of the Japan Society for aeronautical and Space Sciences, Aerospace technology Japan. 2011. Vol. 10. P. 5. D0I:10.2322/tastj.10. Pr_23
26. Marlon Sorge M., Peterson G. How to
Clean Space: Disposal and Active Debris Removal // Crosslink. 2015. Vol. 16. № 1. Pp. 46-51.
References
1. Donald J. Kessler and Burton G. CourPalais. Collision Frequency of Artificial Satellites: The Creation of a Debris Belt // Journal of Geophysical Research. 1978. Vol. 83. Iss. A6. Pp. 2637 - 2646. 2-3. A/AC.105/C.1/115. Research on space debris, safety of space objects with nuclear power sources on board and problems relating to their collision with space debris // Committee on the Peaceful Uses of Outer Space Scientific and Technical Subcommittee Fifty-sixth session, Vienna, 11-22 February 2019 (rus, eng).
4. N. Johnson. First natural collision of cataloged earth satellite. Orbital Debris Quarterly News, 1996, vol. 1, iss. 2, pp. 1-2, 11.
5. A new collision in space? Orbital Debris Quarterly News, 2002, vol. 7, iss. 3, pp. 1-2.
6. N.L. Johnson, E. Stansbery, D.O. Whitlock, K.J. Abercromby & D. Shoots. History of On-Orbit Satellite Fragmentations, NASA/ TM-2008-214779. NASA, 2008.
7. C.S. Gumpel. Investigation of Delta Second Stage On-orbit Explosions. MDC Rept, H0047 (1982).
8. Arjun Tan, Robert C. Reynolds. Theory of Satellite Fragmentation in Orbit. World Scientific Publishing Company, 2020. 378 p.
9. Tarasenko M. Zaversheny ispytaniya sistemy "Kurs". Novosti kosmonavtiki, 1996, vol. 6, no. 12-13, pp. 49-52. Available
at: http://epizodsspace.airbase.ru/bibl/ nk/1996/1/1996-1.pdf (Retrieval date: 15.11.2021).
10. Recent Breakup of a DMSP Satellite. Orbital Debris Quarterly News, 2015, vol. 19, iss. 2, pp. 1-2.
11. Recent NOAA-16 Satellite Breakup. Orbital Debris Quarterly News, 2016, vol. 20, iss. 1-2, p. 1.
12. Protivosputnikovoe oruzhie SShA. Voennye materialy, 2012, September 21. Available at: https://warfiles.ru/13621-protivosputnikovoe-oruzhie-ssha.html (Retrieval date: 15.11.2021).
13. R. Kling. Postmortem of a hypervelocity impact. Teledyne Brown Engineering. Colorado Springs, CO. Report CS86 - LKD -001, 1986.
14. A. Tan, G.D. Badhwar, F.A. Allahdadi & D.F. Medina. Analysis of the Solwind fragmentation event using theory and computations. Journal of Spacecraft and Rockets, 1996, vol. 33, iss. 1, pp. 79-85.
15. R.L. Kusper & N.A. Young. Delta 180 Collision and Fragmentation Analysis. Xontech (July 1987).
16. T.S. Kelso. Analysis of the 2007 Chinese ASAT Test and the Impact on the Space Environment. 2007 AMOS Conference, Maui, Hawaii, pp. 321-330.
17. An update of the FY-1C, Iridium 33, and Cosmos 2251 Fragments. Orbital Debris Quarterly News, 2013, vol. 17, iss. 1,
pp. 4-5.
18. Satellite Collision Leaves Significant Debris Clouds. Orbital Debris Quarterly News, 2009, vol. 13, iss. 2, pp. 1-2.
19. Richard Stenger. Scientist: Space weapons pose debris threat. CNN.com. 2002. May 03. Available at: http://edition. cnn.com/2002/TECH/space/05/03/ orbit.debris/index.html (Retrieval date: 15.11.2021).
20. Nikolaev S., Phillion D., Springer H. K., deVries W., Jiang M., Pertica A., Henderson J., Horsley M., Olivier S. Brute force modeling
of the Kessler syndrome. 2012 AMOS |_ Conference, Maui, Hawaii, September 10-12, LLNL-CONF-579617, 12 p.
21. Klyushnikov V.Yu. Kak ochistit' okolozemnoe prostranstvo ot kosmicheskogo musora. Vozdushno-kosmicheskaya sfera, 2019, no. 1, pp. 96 - 107.
22. ESA's Annual Space Environment Report. Darmstadt. ESA Space Debris Office. 2021. May 27. 106 p.
23. IADC Space Debris Mitigation Guidelines. Inter-Agency Space Debris Coordination Committee. IADC-02-01. Revision 2. 2020.
24. Boley A.C., Byers M. Satellite mega-constellations create risks in Low Earth Orbit, the atmosphere and on Earth. Scientific Reports, 2021, vol.11, 10642. https://doi.org/10.1038/s41598-021-89909-7
25. Ganguli G., Crabtree C., Rudakov L., Chappie S. A Concept For Elimination Of Small Orbital Debris. Transactions of the Japan Society for aeronautical and Space Sciences, Aerospace technology Japan, 2011, vol. 10, p. 5. DOI:10.2322/tastj.10. Pr_23
26. Marlon Sorge M., Peterson G. How to
Clean Space: Disposal and Active Debris Removal. Crosslink, 2015, vol. 16, no. 1, pp. 46-51.
© Клюшников В.Ю., 2021 История статьи:
Поступила в редакцию: 14.11.2021 Принята к публикации: 07.12.2021
Модератор: Гесс Л.А. Конфликт интересов: отсутствует
Для цитирования:
Клюшников В.Ю. Синдром Кесслера: будет ли закрыта дорога в космос? // Воздушно-космическая сфера. 2021. № 4. С. 32 - 43.
