De las últimas fuerzas en órbita
La técnica se descompone para todos. Ahora el satélite de comunicaciones militar estadounidense MUOS 5 está tratando de entrar en órbita geoestacionaria sobre nuestras cabezas, su motor principal falló en los primeros días después del lanzamiento. Los ingenieros no se rinden y todavía intentan ponerlo en la órbita correcta utilizando motores de orientación de baja potencia. Y podemos seguir este drama cósmico.Un poco sobre satélite
MUOS 5 es el quinto satélite del sistema de comunicaciones militares Mobile System Objective System. Los satélites geoestacionarios, junto con las estaciones terrestres, proporcionan comunicaciones en todo el mundo:
cuatro satélites MUOS ya están funcionando según lo previsto, y el quinto era ir a una posición sobre el Océano Índico (72 ° E) y servir como respaldo. El OVNI heredado en la imagen son los viejos satélites del sistema de seguimiento de ultra alta frecuencia. El satélite MUOS opera en las bandas de 300-320 y 360-380 MHz y tiene 64 canales WCDMA con un ancho de canal de 5 MHz. Tecnológicamente, este sistema de comunicación se basa en comunicaciones comerciales 3G, por supuesto, con mejoras militares.
Una característica interesante de los satélites son las antenas hechas de alambre chapado en oro.
El más pequeño, con un diámetro de 5,4 metros, se utiliza para redes de comunicación obsoletas (292-318 MHz), y una antena de 14 metros proporcionará diez veces más ancho de banda.
La masa de un satélite es de 6740 kg. El costo total del programa MUOS se estima en $ 7.7 mil millones.Lanzamiento, vuelo y choque
MUOS 5 se lanzó el 24 de junio en Atlas V - 551, la versión más elevadora del vehículo de lanzamiento.Largo:El bloque de refuerzo Centaur puso al satélite en una órbita geo-transicional de 3903x35654 km con una inclinación de 19 °. Los astrónomos aficionados incluso pudieron fotografiar la etapa superior y el satélite poco después de la separación. El punto borroso en la imagen es el drenaje de los tanques de la etapa superior del combustible, el oxidante y el gas de refuerzo para que el Centaurus no explote en el espacio.
Desde la órbita geo-transicional, se suponía que MUOS 5 aceleraría ~ 1400 m / sy elevaría el pericentro (punto inferior de la órbita) a ~ 36000 km. El empuje relativamente pequeño del motor de marcha significaba que esto tendría que hacerse en varias etapas.
Los primeros cinco días todo salió bien. La órbita se elevó a 15249x35710 km, y la inclinación disminuyó a 9.8 ° (para ingresar a la órbita geoestacionaria, la inclinación debe restablecerse). Los astrónomos aficionados registraron el parpadeo de un satélite con un período de 5 minutos, lo cual es típico para la rotación normal en la órbita geo-transitoria de los satélites en la plataforma A-2100 de Lockheed Martin. Solo quedaban 600-700 m / s hasta el objetivo, la órbita geoestacionaria, pero en la región del 5 de julio, la órbita del satélite cambió, y el 8 de julio apareció en los sitios de noticias información sobre el accidente del motor principal del satélite. MUOS 5 está en un gran problema.
Que paso
El informe oficial de la Marina de los EE. UU., Que es el cliente del sistema, se refiere a la falla completa del motor principal, pero no se menciona la causa inmediata del accidente. ¿Qué sabemos sobre el motor MUOS 5? Sorprendentemente, mucho. En el satélite hay un motor de marcha BT-4 fabricado por la compañía japonesa IHI Aerospace.
Con una masa de 4,5 kg y una longitud de 0,65 metros, el BT-4 tiene un empuje de 46 kg y funciona con un par de combustible de heptilo y amilo. El motor funcionó bien en una multitud de satélites geoestacionarios y se coloca en el buque de carga Cygnus, que vuela a la ISS.
El último accidente de este motor, a juzgar por la información disponible en Internet, ocurrió en 2010; luego, el satélite AEHF-1 (también estadounidense, militar y de enlace) tardó más de un año en alcanzar la órbita geoestacionaria.MUOS 5 ?
Desafortunadamente, MUOS 5 no tiene motores electroreactivos (iónicos, de plasma) en los cuales podría, aunque de manera lenta, pero bastante efectiva, alcanzar la órbita geoestacionaria. Lo único que le queda son los motores del sistema de orientación: 12 MR-103G con un empuje de 100 gramos cada uno y 6 MR-106L con un empuje de 2.2 kg cada uno. Los motores de orientación se dirigen en diferentes direcciones, por lo que solo una parte de ellos se puede usar para elevar la órbita a la vez. Otro problema: a diferencia del BT-4, que funciona con un par de combustible heptil-amilo, los motores de orientación funcionan solo con la descomposición térmica del heptilo. Es más simple, pero estos motores tienen un impulso específico más bajo y gastan más combustible para acelerar a los mismos 600-700 m / s. Peor aún, el oxidante de amilo en el satélite ya no se puede usar, y tendrá que ser arrastrado por un peso muerto,gastando combustible adicional para dispersarlo.¿Qué está pasando ahora?
Según los astrónomos aficionados, el satélite aparece más tarde de lo que debería ser en términos de parámetros de órbita. Entonces, maniobra, tratando de elevar la órbita en motores de derivación de baja potencia. Esto llevará mucho tiempo, con una duración total de giro de 940 minutos después de la maniobra, aparece más tarde solo ~ 400 segundos, lo que indica un aumento muy pequeño de la velocidad. Obviamente, dado que el satélite no fue declarado perdido, los ingenieros todavía esperan llevarlo a una órbita geoestacionaria. Pero tiene que pagar un alto precio por esto: un mayor consumo de combustible significa una reducción importante en la vida útil del MUOS 5 en órbita geoestacionaria. Debido a la influencia de la luna, uno tiene que gastar constantemente combustible allí para mantenerse en el punto correcto de parada, y cuando el combustible se agota, el satélite entra en órbita no apto para su uso.Si está interesado en el drama MUOS 5, puede seguir sus parámetros de órbita, por ejemplo, aquí . Un aumento en la altura del perigeo significa que el satélite está cambiando de órbita. Si (cuando) se encuentra en una órbita de ~ 35500x36000 km con una inclinación de ~ 5 ° (los parámetros se toman del satélite MUOS 4 y deberían ser típicos para la agrupación), solo entonces su largo y difícil camino se completará con éxito.Fuentes:- Datos satelitales , artículo sobre el accidente en vuelos espaciales101
- Tema en el foro de la revista "Cosmonautics News"
- Publicaciones de blog de MUOS 5 en el blog de la estación de rastreo satelital amateur
- Puestos ( uno , dos ) con parámetros de órbita
Otras publicaciones de incidentes espaciales por etiqueta "incidente espacial"Source: https://habr.com/ru/post/es396697/
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