Geekly articles weekly

من آخر القوى في المدار



تتعطل التقنية للجميع. يحاول قمر الاتصالات العسكرية الأمريكية MUOS 5 الآن الوصول إلى مدار ثابت بالنسبة للأرض فوق رؤوسنا ، وتعطل محركه الرئيسي في الأيام الأولى بعد الإطلاق. لا يستسلم المهندسون ولا يزالون يحاولون وضعه في المدار الأيمن باستخدام محركات توجيه منخفضة الطاقة. ويمكننا متابعة هذه الدراما الكونية.

قليلا عن الأقمار الصناعية


MUOS 5 هو الساتل الخامس لنظام الاتصالات العسكرية لنظام أهداف المستخدم المتنقل. توفر الأقمار الصناعية الثابتة ، إلى جانب المحطات الأرضية ، اتصالات حول العالم: تعمل



أربعة أقمار صناعية MUOS بالفعل على النحو المنشود ، وكان من المفترض أن يذهب الخامس إلى موقع فوق المحيط الهندي (72 درجة شرقا) ويعمل كنسخة احتياطية. إن Legacy UFO في الصورة هو الأقمار الصناعية القديمة لنظام المتابعة عالي التردد. يعمل القمر الصناعي MUOS في النطاقين 300-320 و 360-380 ميجا هرتز ولديه 64 قناة WCDMA بعرض قناة 5 ميجا هرتز. من الناحية التكنولوجية ، يعتمد نظام الاتصالات هذا على اتصالات 3G التجارية ، بالطبع ، مع التحسينات العسكرية.



ميزة مثيرة للاهتمام من الأقمار الصناعية هي هوائيات مصنوعة من الأسلاك المطلية بالذهب.



يتم استخدام الجزء الأصغر ، الذي يبلغ قطره 5.4 متر ، لشبكات الاتصالات القديمة (292-318 ميجاهرتز) ، وسيوفر هوائي بطول 14 متر عرض نطاق أكبر بعشر مرات.



كتلة قمر صناعي واحد 6740 كجم. تقدر التكلفة الإجمالية لبرنامج MUOS بنحو 7.7 مليار دولار.

الإطلاق ، الطيران ، التحطم


تم إطلاق MUOS 5 في 24 يونيو في Atlas V - 551 ، النسخة الأكثر رفعًا من مركبة الإطلاق.



طويل:



وضعت كتلة معززة Centaur القمر الصناعي في مدار انتقالي جغرافي يبلغ 3903x35654 كم مع ميل 19 درجة. تمكن علماء الفلك الهواة حتى من تصوير المرحلة العليا والأقمار الصناعية بعد فترة وجيزة من الانفصال. النقطة الضبابية في الصورة هي تصريف خزانات المرحلة العليا من الوقود والمؤكسد والغاز المعزز بحيث لا ينفجر قنطورس في الفضاء.



من المدار الجغرافي الانتقالي ، كان من المفترض أن يتسارع MUOS 5 بمقدار 1400 متر / ثانية تقريبًا ويرفع المركز (إلى أدنى نقطة في المدار) إلى ~ 36000 كم. يعني الدفع الصغير نسبيًا لمحرك السير أن هذا يجب القيام به في عدة مراحل.



في الأيام الخمسة الأولى ، سار كل شيء على ما يرام. ارتفع المدار إلى 15249x35710 كم ، وانخفض الميل إلى 9.8 درجة (من أجل دخول المدار الثابت بالنسبة للأرض ، يجب إعادة ضبط الميل). سجل علماء الفلك الهواة وميض القمر الصناعي بفترة 5 دقائق ، وهو نموذجي للدوران العادي في المدار الجغرافي الانتقالي للسواتل على منصة A-2100 لـ Lockheed Martin. بقي فقط 600-700 م / ث إلى الهدف ، المدار الثابت بالنسبة للأرض ، ولكن في منطقة 5 يوليو ، تغير مدار القمر الصناعي ، وفي 8 يوليو ظهرت معلومات حول حادث المحرك الرئيسي للقمر الصناعي على المواقع الإخبارية. MUOS 5 في مشكلة كبيرة.



ماذا حدث


يشير التقرير الرسمي للبحرية الأمريكية ، وهو عميل النظام ، إلى الفشل الكامل للمحرك الرئيسي ، ولكن لم يتم استدعاء السبب المباشر للحادث. ماذا نعرف عن محرك MUOS 5؟ من المستغرب بما فيه الكفاية - الكثير. يوجد على القمر الصناعي محرك مسيرة BT-4 تصنعه شركة IHI Aerospace اليابانية.



مع كتلة 4.5 كجم وطول 0.65 متر ، فإن BT-4 لديها قوة دفع 46 كجم وتعمل على زوج وقود هيبتيل-أميل. كان أداء المحرك جيدًا على العديد من الأقمار الصناعية الثابتة بالنسبة للأرض ويتم وضعها على متن سفينة الشحن Cygnus ، التي تطير إلى محطة الفضاء الدولية.



وقع الحادث الأخير لهذا المحرك ، استنادًا إلى المعلومات المتاحة على الإنترنت ، في عام 2010 - ثم استغرق القمر الصناعي AEHF-1 (أيضًا الأمريكي والعسكري والاتصال) أكثر من عام للوصول إلى المدار الثابت بالنسبة للأرض.

MUOS 5 ?


لسوء الحظ ، لا تحتوي MUOS 5 على محركات كهربائية تفاعلية (أيونية ، بلازما) يمكنها الوصول إليها ، وإن كانت بطيئة ، ولكن بشكل فعال تمامًا ، إلى مدار ثابت بالنسبة للأرض. الشيء الوحيد المتبقي له هو محركات نظام التوجيه - 12 MR-103G مع دفع 100 غرام لكل منها و 6 MR-106L مع دفع 2.2 كجم لكل منهما. يتم توجيه محركات التوجيه في اتجاهات مختلفة ، لذلك يمكن استخدام جزء منها فقط لرفع المدار في وقت واحد. مشكلة أخرى - على عكس BT-4 ، التي تعمل على زوج وقود heptyl-amyl ، تعمل محركات التوجيه على التحلل الحراري لـ heptyl وحده. إنه أبسط ، ولكن هذه المحركات لديها دفعة محددة أقل وتنفق المزيد من الوقود للتسارع في نفس 600-700 م / ث. الأسوأ من ذلك ، لم يعد من الممكن استخدام مؤكسد الأميل في القمر الصناعي ، ويجب سحبه بوزن خام ،إنفاق وقود إضافي لتفريقه.

ماذا يحدث الان


وفقًا لعلماء الفلك الهواة ، يظهر القمر الصناعي في وقت متأخر عما يجب أن يكون من حيث معلمات المدار. لذا ، يناور ، محاولاً رفع المدار على محركات تحويل منخفضة الطاقة. سيستغرق هذا وقتًا طويلاً للغاية ، مع إجمالي مدة دوران تبلغ 940 دقيقة بعد المناورة ، تظهر لاحقًا ~ 400 ثانية فقط ، مما يشير إلى زيادة صغيرة جدًا في السرعة. من الواضح أنه نظرًا لعدم الإعلان عن فقدان القمر الصناعي ، ما زال المهندسون يأملون في سحبه إلى مدار ثابت بالنسبة للأرض. ولكن عليك أن تدفع ثمناً باهظاً لذلك - زيادة استهلاك الوقود يعني انخفاضًا خطيرًا في عمر MUOS 5 في المدار الثابت بالنسبة للأرض. نظرًا لتأثير القمر ، يجب على المرء أن ينفق الوقود باستمرار للبقاء في نقطة الوقوف الصحيحة ، وعندما ينفد الوقود ، يذهب القمر الصناعي إلى المدار غير مناسب للاستخدام.

إذا كنت مهتمًا بالدراما MUOS 5 ، فيمكنك اتباع معلمات مدارها ، على سبيل المثال ، هنا . تعني زيادة ارتفاع الحضيض أن القمر الصناعي يغير مداره. إذا (عندما) وجدت نفسها في مدار ~ 35500x36000 كم مع ميل ~ 5 ° (يتم أخذ المعلمات من القمر الصناعي MUOS 4 ويجب أن تكون نموذجية للتجميع) ، عندها فقط سيتم إكمال طريقها الطويل والصعب بنجاح.

مصادر:
  1. بيانات الأقمار الصناعية ، مقال عن الحادث على متن رحلات الفضاء 101
  2. موضوع في منتدى مجلة "Cosmonautics News"
  3. MUOS 5 مشاركات مدونة على مدونة محطة تتبع الأقمار الصناعية للهواة
  4. المشاركات ( واحد ، اثنان ) مع معلمات المدار


منشورات الحوادث الفضائية الأخرى عن طريق الوسم "حادث الفضاء"

Source: https://habr.com/ru/post/ar396697/

More articles:


All Articles