Dalam beberapa hari terakhir, media kembali mulai mengangkat topik peluncuran yang memecahkan rekor untuk Rusia pada 14 Juli 2017, ketika Frigate stage atas meluncurkan 73 satelit ke orbit. Namun, banyak perangkat gagal, tetapi Roskosmos dengan keras kepala menyatakan tidak terlibat dalam kecelakaan itu. Namun, perusahaan Amerika, yang kemudian kehilangan satelitnya, dibayar asuransi setelah pihak Rusia memberi mereka telemetri Frigate, yang mengindikasikan bahwa dialah yang menyebabkan satelit gagal.
Sebagian besar satelit (48) dari peluncuran ini milik Planet, dan saya tertarik untuk melihat apakah semuanya beres. Sebelumnya, tidak ada yang memperhatikan mereka, karena perusahaan itu sendiri diam tentang nasib mereka, tetapi, ternyata, akan ada cukup data terbuka untuk penyelidikan. Dan setelah itu tidak ada keraguan bahwa lebih banyak satelit yang mengalami masalah daripada yang sekarang mereka tulis di media.
Planet dan bulan-bulan mereka
Pertama, Planet (sebelumnya Planet Labs) sekarang memiliki lebih dari 250 meter kubik di orbit, yang memungkinkannya untuk memotret seluruh permukaan tanah setiap hari. Selain itu, hampir seluruh volume setiap satelit kecil ditempati oleh optik, dan mereka tidak memiliki mesin. Untungnya, hanya hukum alam yang membatasi kecerdikan manusia, dan ada cara untuk mempengaruhi orbit satelit bahkan tanpa sistem pendorong.
Faktanya adalah, pertama, mereka semua terbang dalam orbit rendah (maksimum 600 km), dan kedua, mereka memiliki panel surya lipat. Ini berarti bahwa dengan memutar satelit ke arah yang berbeda dengan arah gerakan, Anda dapat mempengaruhi hambatan udara, yang, tentu saja, sangat langka di ketinggian ini, tetapi masih sedikit terasa.
Tentu saja, satelit menyertakan sistem kontrol yang memungkinkan Anda memutarnya ke arah yang benar, dan ternyata dengan bantuannya Anda dapat mengontrol laju penurunannya (semakin besar hambatan udara, semakin cepat satelit berkurang). Dan periode orbital (dengan kata lain, kecepatan sudut) tergantung pada ketinggian orbit. Semakin rendah satelit, semakin pendek periodenya, semakin besar kecepatan sudutnya.
Satelit Dove ("Pigeon", demikian sebutannya) meluncurkan beberapa sekaligus dalam satu roket (rekor - 88 sekaligus). Sekelompok perangkat yang diluncurkan secara bersamaan disebut Flock ("Flock"). Mengorbit semua satelit dari "kawanan" yang sama berada di pesawat yang sama. Oleh karena itu, tugas utama adalah untuk mendistribusikan secara merata satelit dari setiap "kawanan" di sepanjang bidang orbitnya:
Untuk melakukan ini, lingkaran dibagi menjadi bagian yang sama - slot - dan setiap satelit diberi slotnya sendiri. Dalam hal ini, segera setelah diluncurkan, semua satelit dekat satu sama lain, karena mereka terpisah dari satu roket, oleh karena itu ada dua tahap: pemisahan satelit di slotnya dan mempertahankan posisi masing-masing satelit di slotnya. Dan di sini kita mengingat kecepatan sudut. Itu tergantung pada ketinggian, dan laju perubahan tinggi dapat dipengaruhi oleh orientasi peralatan.
Selain itu, ketinggian semua perangkat pada awalnya berbeda karena fakta bahwa mereka terpisah dari roket dengan cara yang berbeda, dan variasi kecil dalam ketinggian orbit satelit yang dihasilkan tergantung pada kecepatan dan arah pemisahan. Dan masalahnya adalah bahwa layanan space-track.org memungkinkan setiap satelit dekat Bumi menerima data pada orbitnya, diperbarui kira-kira sekali sehari (baik orbit saat ini dan semua pengukuran sebelumnya). Jadi kita bisa melihat bagaimana orbit satelit Planet pada roket itu berperilaku, dan bagaimana mereka didistribusikan di sepanjang bidang orbitnya.
Saya harus segera mengatakan bahwa salah satu dari 48 satelit Dove berakhir di orbit lain sama sekali (terpisah sebelumnya), sedangkan satelit lainnya (Lemur) berakhir di orbit di mana seharusnya Dove itu berada (Lemur dipisahkan lebih lambat daripada waktunya). Artinya, mereka seolah berganti tempat. Secara resmi, tidak ada yang bisa menjelaskan ini. Pada saat yang sama, Lemur berfungsi sebagaimana mestinya, dan Dove tidak menghubungi kami, jadi kami hanya akan mempertimbangkan 47 perangkat.
Apa yang terjadi
Mari kita lihat bulan pertama keberadaan satelit. Jika Anda mengambil salah satu perangkat dan menempatkan pada jadwal setiap hari posisi dari semua satelit lain relatif terhadapnya, Anda mendapatkan visualisasi berikut:
Ada hari-hari di sepanjang sumbu radial (bergerak menjauh dari pusat), dan terlihat jelas bagaimana seiring waktu satelit merayap di sepanjang bidang orbit. Sejauh ini, sangat bagus. Sekarang mari kita lihat grafik ketinggian satelit untuk 130 hari pertama.
Seperti yang bisa kita lihat, semua satelit terus dikurangi hingga ketinggian yang sama, kecuali tiga. Ketiga satelit ini jatuh lebih lambat daripada yang lain karena mereka tidak menggunakan metode pengereman yang dijelaskan di atas. Jadi, mereka dengan cepat kehilangan kemampuan untuk menjaga orientasi mereka. Pada grafik distribusi di sepanjang pesawat, ini juga terlihat jelas:
Kami melihat bahwa semua perangkat dalam 130 hari ini menempati slotnya, dan tiga (merah, biru, dan ungu) terbang tanpa kendali di seluruh pesawat. Karena mereka lebih tinggi daripada yang lain, kecepatan sudutnya lebih rendah, oleh karena itu mereka berada di belakang satelit, yang kita lihat pada grafik. Satelit lain (garis merah) juga berperilaku tidak biasa, tetapi menurut grafik ketinggian, kita melihat bahwa ia mempertahankan kemampuan pengereman dan secara terkendali menuju slot tepat di bawah 0 derajat.
Jadi, di suatu tempat dalam 45-50 hari setelah peluncuran, tiga dari 47 satelit benar-benar kehilangan kemampuan untuk mempertahankan orientasi. Dengan kata lain, rusak. Pada grafik berikutnya, saya akan mengecualikan perangkat ini agar tidak mengacaukan gambar. Dan hari ini gambarnya menjadi seperti ini:
Seperti yang Anda lihat, di suatu tempat sekitar 140 hari, tiga kendaraan lain dibawa di sepanjang bidang orbit (abu-abu, merah dan merah muda), dan sekitar 165 hari satu lagi (hijau) bergabung dengan mereka. Selain itu, pergerakan aneh satelit lain (coklat) sangat mencolok. Grafik ketinggian menunjukkan bahwa dia tidak ketinggalan, tetapi mulai menurun lebih cepat daripada yang lain:
Alasan untuk penurunan ini tidak dapat dikatakan dengan tepat. Di satu sisi, Planet dapat memutuskan untuk mengarahkan unit ini ke slot lain dengan tajam. Di sisi lain, itu sudah menjadi bagian dari situs dengan distribusi perangkat yang sangat baik, dan saya tidak melihat alasan yang akan memaksanya untuk keluar dari sana. Perangkat bisa gagal, saat berada dalam orientasi "pengereman".
Adapun empat satelit yang hilang, grafik ketinggian menunjukkan bahwa pada satu titik mereka masih berubah orientasi dan mulai menurun lebih cepat, tetapi mereka hampir tidak berfungsi secara normal. Mereka semua berada dalam posisi yang baik di slot mereka, dan jelas tidak meninggalkan kehidupan yang baik dari sana. Satelit-satelit ini mungkin tidak mati, tetapi tidak berfungsi penuh.
Sangat menarik untuk membandingkan grafik ini dengan dua peluncuran Planet sebelumnya:
PerbandinganPeluncuran rekor memecahkan 88 perangkat sekaligus Planet:
Beberapa perangkat tersingkir dari grup umum, tetapi jauh dari tiga yang pertama dari peluncuran kami. Peluncuran lain sebelumnya:
Dapat dilihat bahwa banyak perangkat juga mati, tetapi pada akhirnya mereka semua berkumpul. Jadi, perilaku tiga satelit pertama ini jelas tersingkir.
Jadi, saat ini kami memiliki 4 dari 48 perangkat yang mati dan 5 lagi yang jelas tidak cukup sehat.
Dengan demikian, daftar perangkat yang gagal dapat diperluas: MKAN x 2, Landmapper x 2, Mayak, Ekuador, Iskra, Cicero x 3, Dove x 4. Ini adalah 14 perangkat yang gagal, ditambah Lemur 2 Artfischer tidak ada dalam orbitnya, ditambah 5 satelit Dove lainnya tidak sehat 4-5 bulan setelah diluncurkan.
Kemungkinan alasannya
Analisis insiden dari tim satelit Mayak menyimpulkan bahwa mungkin ada kebocoran hidrazin pada Frigate. Versi ini kemudian dikonfirmasi oleh media, dan di Roskosmos mengakui bahwa "anomali" terjadi dengan salah satu mesin. Benar, posisi resmi menegaskan bahwa "anomali" ini dicatat setelah pemisahan kelompok Cubsat, di mana ada banyak kegagalan, oleh karena itu Roscosmos tidak mengakui kesalahannya. Menurut pernyataan resmi, kerusakan mesin tercatat pada detik 11440 penerbangan, yaitu setelah sekitar 3 jam. Tetapi kenyataannya adalah bahwa satelit Dove baru saja berpisah jauh, pada jam ke delapan penerbangan, sehingga mereka dapat dipengaruhi oleh hidrazin yang dihasilkan.
Dan versi ini mungkin menjelaskan anomali dengan satelit Planet. Faktanya adalah bahwa ketika hidrazin masuk ke panel surya, mereka mulai berangsur-angsur menurun dan akhirnya memberi lebih sedikit energi. Dengan demikian, semakin banyak hidrazin menyerang mereka, semakin buruk. Menurut versi ini, tiga perangkat pertama tidak beruntung, dan setelah 50 hari mereka tidak dapat menyediakan listrik.
Saya harus mengatakan, kemungkinan besar, hal yang sama terjadi dengan dua satelit Landmapper. Astro Digital, pengembang mereka, satu setengah bulan setelah peluncuran menulis bahwa awalnya ada koneksi dengan perangkat, tetapi kemudian menghilang. Adapun 5 satelit Dove lainnya, jika mereka tidak sehat, maka ini mungkin memiliki alasan yang sama: degradasi panel surya. Namun tidak seserius tiga satelit pertama, yang memungkinkan mereka bertahan lebih lama. Namun, perlu dicatat bahwa mungkin ada alasan lain untuk kegagalan fungsi tersebut.
Bahan:
arxiv.org/abs/1509.03270arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/1.A33927www.space-track.orgspacenews.com/additional-cubesats-on-july-14-soyuz-flight-are-unresponsiveblog.astrodigital.com/not-nominal-we-lost-2-satellites-23e771a4bc8bwww.gazeta.ru/science/2018/03/12_a_11679697.shtmltass.ru/kosmos/5032458