क्या प्लैनेट लैब्स रोज़कोस्मोस के रिकॉर्ड लॉन्च का एक और शिकार हैं?

हाल के दिनों में, मीडिया ने एक लॉन्च का विषय फिर से उठाना शुरू किया जो 14 जुलाई, 2017 को रूस के लिए रिकॉर्ड-ब्रेकिंग था, जब फ्रिगेट ऊपरी मंच ने 73 उपग्रहों को कक्षा में लॉन्च किया। हालांकि, कई डिवाइस तब विफल रहे, लेकिन रोस्कोस्मोस हादसे में अपनी गैर-भागीदारी की घोषणा करता है। हालांकि, अमेरिकी कंपनी, जिसने तब अपने उपग्रहों को खो दिया था, को रूसी पक्ष द्वारा फ्रिगेट टेलीमेट्री प्रदान करने के बाद बीमा का भुगतान किया गया था, जिसने संकेत दिया कि यह वह था जिसने उपग्रहों को विफल कर दिया था।

इस प्रक्षेपण के अधिकांश उपग्रह (48) ग्रह के हैं, और मुझे यह देखने में दिलचस्पी थी कि सब कुछ क्रम में है या नहीं। पहले, किसी ने उन पर ध्यान नहीं दिया, क्योंकि कंपनी खुद ही अपने भाग्य के बारे में चुप है, लेकिन, जैसा कि यह पता चला है, जांच के लिए पर्याप्त खुला डेटा होगा। और उसके बाद इसमें कोई संदेह नहीं है कि कई और उपग्रह समस्याओं का सामना कर रहे हैं, जैसा कि वे अब मीडिया में लिख रहे हैं।

ग्रह और उनके चंद्रमा

ग्रह के साथ शुरू करने के लिए, ग्रह (पूर्व में प्लैनेट लैब्स) की कक्षा में अब 250 क्यूबिक मीटर से अधिक है, जो इसे हर दिन भूमि की पूरी सतह की तस्वीर लेने की अनुमति देता है। इसके अलावा, प्रकाशिकी द्वारा प्रत्येक छोटे उपग्रह के लगभग पूरे वॉल्यूम पर कब्जा कर लिया गया है, और उनके पास कोई इंजन नहीं है। सौभाग्य से, केवल प्रकृति के नियम मानव आविष्कार को सीमित करते हैं, और एक प्रणोदन प्रणाली के बिना भी उपग्रहों की कक्षाओं को प्रभावित करने का एक तरीका है।

तथ्य यह है कि, सबसे पहले, वे सभी कम कक्षाओं (अधिकतम 600 किमी) में उड़ते हैं, और दूसरी बात, उनके पास तह सौर पैनल हैं। इसका मतलब है कि उपग्रह को गति की दिशा में अलग-अलग दिशाओं में मोड़कर, आप वायु प्रतिरोध को प्रभावित कर सकते हैं, जो निश्चित रूप से, इस ऊंचाई पर बहुत दुर्लभ है, लेकिन यह अभी भी थोड़ा महसूस किया जाता है।



बेशक, उपग्रह में एक नियंत्रण प्रणाली शामिल है जो आपको इसे सही दिशा में घुमाने की अनुमति देती है, और यह पता चलता है कि इसकी मदद से आप इसकी गिरावट की दर को नियंत्रित कर सकते हैं (अधिक से अधिक वायु प्रतिरोध, जितनी तेजी से उपग्रह कम हो जाता है)। और कक्षीय अवधि (दूसरे शब्दों में, कोणीय वेग) कक्षा की ऊंचाई पर निर्भर करती है। उपग्रह जितना कम होगा, उसकी अवधि उतनी अधिक होगी, कोणीय वेग जितना अधिक होगा।

कबूतर उपग्रह ("कबूतर", जैसा कि उन्हें कहा जाता है) एक रॉकेट पर एक साथ कई लॉन्च करते हैं (रिकॉर्ड - एक समय में 88)। एक साथ लॉन्च किए गए उपकरणों के समूह को फ्लॉक ("फ्लॉक") कहा जाता है। एक ही "झुंड" से सभी उपग्रहों की परिक्रमा एक ही विमान में होती है। इसलिए, मुख्य कार्य समान रूप से प्रत्येक "झुंड" के उपग्रहों को उनकी कक्षा के समतल के साथ वितरित करना है:



ऐसा करने के लिए, सर्कल को समान भागों में विभाजित किया गया है - स्लॉट्स - और प्रत्येक उपग्रह को अपना स्वयं का स्लॉट सौंपा गया है। इस मामले में, लॉन्च के तुरंत बाद, सभी उपग्रह एक-दूसरे के करीब हैं, क्योंकि वे एक रॉकेट से अलग होते हैं, इसलिए दो चरण हैं: अपने स्लॉट में उपग्रहों को अलग करना और इसके स्लॉट में प्रत्येक उपग्रह की स्थिति बनाए रखना। और यहाँ हम कोणीय वेग को याद करते हैं। यह ऊंचाई पर निर्भर करता है, और ऊंचाई के परिवर्तन की दर तंत्र के अभिविन्यास से प्रभावित हो सकती है।

इसके अलावा, सभी उपकरणों की ऊंचाई शुरू में इस तथ्य के कारण भिन्न होती है कि वे अलग-अलग तरीकों से रॉकेट से अलग होते हैं, और परिणामस्वरूप उपग्रह कक्षा की ऊंचाई में छोटे बदलाव पृथक्करण की गति और दिशा पर निर्भर करते हैं। और बात यह है कि अंतरिक्ष- tra.org सेवा प्रत्येक पास-पृथ्वी उपग्रह को अपनी कक्षा में डेटा प्राप्त करने की अनुमति देती है, दिन में लगभग एक बार अपडेट की जाती है (वर्तमान कक्षा और सभी पिछले माप दोनों)। इसलिए हम देख सकते हैं कि उस रॉकेट पर लॉन्च किए गए ग्रह उपग्रहों की कक्षाओं ने कैसे व्यवहार किया, और उन्हें उनके कक्षीय विमान के साथ कैसे वितरित किया गया।

मुझे तुरंत कहना होगा कि 48 कबूतर उपग्रहों में से एक पूरी तरह से एक और कक्षा में समाप्त हो गया (यह समय से पहले अलग हो गया था), जबकि दूसरा उपग्रह (लेमूर) कक्षा में समाप्त हुआ, जहां कि कबूतर होने वाला था (लेमुर अपने समय से बाद में अलग हो गया)। यही है, वे स्थानों को बदलने के लिए लग रहे थे। आधिकारिक तौर पर, कोई भी इसे समझा नहीं सकता था। उसी समय, कि लेमुर को जैसा होना चाहिए वह काम करता है, और कबूतर संपर्क में नहीं आया, इसलिए हम केवल 47 उपकरणों पर विचार करेंगे।

क्या हुआ?

आइए पहले उपग्रहों के अस्तित्व के पहले महीने को देखें। यदि आप उपकरणों में से एक लेते हैं और दिन के अनुसार शेड्यूल करते हैं, तो इसके सापेक्ष अन्य सभी उपग्रहों की स्थिति, आपको निम्न दृश्य मिलते हैं:



रेडियल अक्ष के साथ दिन होते हैं (केंद्र से दूर जा रहे हैं), और यह स्पष्ट रूप से दिखाई देता है कि समय के साथ कैसे उपग्रह कक्षा के साथ रेंगते हैं। अब तक, इतना अच्छा। आइए अब पहले 130 दिनों के लिए उपग्रह की ऊँचाई के ग्राफ को देखें।



जैसा कि हम देख सकते हैं, तीनों को छोड़कर सभी उपग्रह एक ही ऊंचाई पर स्थिर हो गए थे। ये तीन उपग्रह बाकी की तुलना में धीमी गति से गिर रहे हैं क्योंकि वे ऊपर वर्णित ब्रेकिंग विधि का उपयोग नहीं करते हैं। इसलिए, वे जल्दी से अपनी अभिविन्यास रखने की क्षमता खो देते हैं। विमान के साथ वितरण के ग्राफ पर, यह भी स्पष्ट रूप से दिखाई देता है:



हम देखते हैं कि इन 130 दिनों में सभी उपकरणों ने अपने स्लॉट्स पर कब्जा कर लिया है, और तीन (लाल, नीले और बैंगनी) पूरे विमान में अनियंत्रित रूप से उड़ते हैं। चूंकि वे दूसरों की तुलना में अधिक हैं, उनका कोणीय वेग कम है, इसलिए वे बाकी उपग्रहों के पीछे हैं, जिन्हें हम ग्राफ पर देखते हैं। एक अन्य उपग्रह (लाल रेखा) भी असामान्य रूप से व्यवहार करता है, लेकिन ऊंचाई ग्राफ के अनुसार, हम देखते हैं कि यह ब्रेकिंग क्षमता को बरकरार रखता है और नियंत्रणीय रूप से 0 डिग्री से नीचे स्लॉट में जाता है।

इसलिए, लॉन्च के 45-50 दिनों के भीतर, 47 उपग्रहों में से तीन पूरी तरह से अभिविन्यास बनाए रखने की क्षमता खो चुके थे। दूसरे शब्दों में, क्रम से बाहर। अगले ग्राफ में, मैं इन उपकरणों को बाहर कर दूंगा ताकि चित्र को अव्यवस्थित न करें। और आज तस्वीर इस तरह से निकलती है:



जैसा कि आप देख सकते हैं, लगभग 140 दिनों में एक और तीन वाहन ऑर्बिट प्लेन (ग्रे, रेड और पिंक) के साथ आए, और लगभग 165 दिनों में एक और (हरा) उनमें शामिल हुआ। इसके अलावा, एक और उपग्रह (भूरा) का अजीब आंदोलन हड़ताली है। ऊंचाई का ग्राफ दिखाता है कि वह पीछे नहीं था, बल्कि दूसरों की तुलना में तेजी से घटने लगा:



इस गिरावट के कारणों को ठीक नहीं कहा जा सकता है। एक ओर, ग्रह इस इकाई को दूसरे स्लॉट में तेजी से निर्देशित करने का निर्णय ले सकता है। दूसरी ओर, यह पहले से ही उपकरणों के एक उत्कृष्ट वितरण के साथ एक साइट का हिस्सा था, और मुझे कोई कारण नहीं दिखता है जो उसे वहां से बाहर निकलने के लिए मजबूर करेगा। "ब्रेकिंग" अभिविन्यास के दौरान डिवाइस विफल हो सकता है।

उन चार खोए हुए उपग्रहों के लिए, ऊंचाई का ग्राफ दिखाता है कि एक बिंदु पर वे अभी भी अभिविन्यास बदलते हैं और तेजी से गिरावट शुरू करते हैं, लेकिन वे शायद ही सामान्य रूप से कार्य करते हैं। वे सभी अपने स्लॉट में अच्छी तरह से तैनात थे, और जाहिर है कि वहाँ से एक अच्छा जीवन नहीं छोड़ा। ये उपग्रह शायद मृत नहीं हैं, लेकिन पूरी तरह कार्यात्मक नहीं हैं।

पिछले दो ग्रह लॉन्च के साथ इस ग्राफ की तुलना करना दिलचस्प है:


इसलिए, इस समय हमारे पास 48 में से 4 डिवाइस हैं जो मृत हैं और 5 और हैं जो स्पष्ट रूप से काफी स्वस्थ नहीं हैं।

इस प्रकार, विफल उपकरणों की सूची का विस्तार किया जा सकता है: एमकेएएन एक्स 2, लैंडमापर एक्स 2, मयक, इक्वाडोर, इस्क्रा, सिसेरो एक्स 3, कबूतर 4 एक्स। ये 14 असफल डिवाइस हैं, प्लस लेमूर 2 आर्टिसिसेचर इसकी कक्षा में नहीं है, प्लस अन्य 5 कबूतर उपग्रह लॉन्च के 4-5 महीने बाद अस्वस्थ हैं।

संभावित कारण

उपग्रह टीम मयक से घटना के विश्लेषण से निष्कर्ष निकाला गया कि फ्रिगेट पर एक हाइड्रेज़िन रिसाव हो सकता है। इस संस्करण की बाद में मीडिया ने पुष्टि की, और रोस्कोस्मोस ने स्वीकार किया कि इंजनों में से एक के साथ एक "विसंगति" हुई। सच है, आधिकारिक स्थिति इस बात पर जोर देती है कि यह "विसंगति" शावक समूह के अलग होने के बाद दर्ज की गई थी, जिसमें कई विफलताएं थीं, इसलिए रोस्कोस्मोस इसके अपराध को स्वीकार नहीं करता है। आधिकारिक बयानों के अनुसार, इंजन में खराबी उड़ान के 11440 वें सेकंड में दर्ज की गई थी, यानी लगभग 3 घंटे के बाद। लेकिन यह तथ्य यह है कि कबूतर उपग्रहों को उड़ान के आठवें घंटे में ही बहुत बाद में अलग कर दिया गया, ताकि वे परिणामी हाइड्रेंजिन से प्रभावित हो सकें।

और यह संस्करण ग्रह उपग्रहों के साथ विसंगतियों को अच्छी तरह से समझा सकता है। तथ्य यह है कि जब हाइड्रेंजाइन सौर पैनलों पर मिलता है, तो वे धीरे-धीरे नीचा दिखाना शुरू करते हैं और अंततः कम और कम ऊर्जा देते हैं। तदनुसार, अधिक हाइड्रेंजिन उन पर हो जाता है, जितना बुरा। इस संस्करण के अनुसार, पहले तीन उपकरण अशुभ थे, और 50 दिनों के बाद वे खुद को बिजली प्रदान करने में सक्षम नहीं थे।

मुझे कहना होगा, सबसे अधिक संभावना है, दो Landmapper उपग्रहों के साथ एक ही बात हुई। लॉन्च के डेढ़ महीने बाद एस्ट्रो डिजिटल, उनके डेवलपर ने लिखा कि शुरू में उपकरणों के साथ एक संबंध था, लेकिन बाद में यह गायब हो गया। अन्य 5 कबूतर उपग्रहों के लिए, यदि वे अस्वस्थ हैं, तो इसका एक समान कारण हो सकता है: सौर पैनलों का क्षरण। लेकिन पहले तीन उपग्रहों की तरह गंभीर नहीं, जिसने उन्हें लंबे समय तक चलने की अनुमति दी। हालांकि, यह ध्यान देने योग्य है कि खराबी के अन्य कारण हो सकते हैं।

सामग्री:
arxiv.org/abs/1509.03270
arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/1.A33927
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tass.ru/kosmos/5032458