Planet Labs是Roskosmos唱片发行的另一个受害者吗?

最近几天,媒体再次开始提出有关发射的话题,这是俄罗斯在2017年7月14日创纪录的,当时护卫舰上层将73颗卫星发射到了轨道。 但是,许多设备随后发生了故障,但Roskosmos顽固地宣布其不参与事故。 但是,这家失去了卫星的美国公司在俄罗斯方面向护卫舰提供护卫舰遥测技术后,获得了保险,这表明是由他造成了卫星故障。

这次发射的大多数卫星(48)都属于Planet,我很想知道一切是否井井有条。 以前,没有人关注他们,因为公司本身对他们的命运保持沉默,但是事实证明,将有足够的公开数据来进行调查。 此后,毫无疑问,与正在媒体中撰写的卫星相比,有更多的卫星遇到了问题。

行星及其卫星


首先,Planet(以前称为Planet Labs)的轨道目前超过250立方米,这使它每天都可以拍摄整个陆地表面。 而且,每个小卫星的几乎整个体积都被光学系统占据,并且它们没有引擎。 幸运的是,只有自然法则限制了人类的创造力,并且即使没有推进系统,也有一种方法可以影响卫星的轨道。

事实是,首先,它们都在低轨道上飞行(最大600公里),其次,它们具有可折叠的太阳能电池板。 这意味着通过将卫星朝不同的方向转向运动的方向,您可以影响空气阻力,虽然在这个高度上空气阻力非常少,但是仍然感觉不到。



当然,卫星包括一个控制系统,可让您向正确的方向旋转,事实证明,借助它的帮助,您可以控制卫星的下降速度(空气阻力越大,卫星下降的速度越快)。 并且轨道周期(换句话说,角速度)取决于轨道的高度。 卫星越低,周期越短,角速度越大。

鸽子卫星(又称“鸽子”)在一枚火箭上一次发射了几枚(记录为一次88)。 一组此类同时启动的设备称为Flock(“ Flock”)。 来自同一“群”的所有卫星的轨道都在同一平面上。 因此,主要任务是将每个“群”的卫星沿其轨道平面均匀分布:



为此,将圆分成相等的部分-插槽-每个卫星都分配有自己的插槽。 在这种情况下,所有卫星在发射后立即彼此靠近,因为它们与一枚火箭分开,因此有两个阶段:将卫星分开在其插槽中并保持每个卫星在其插槽中的位置。 在这里,我们回想一下角速度。 它取决于高度,高度的变化率会受到设备方向的影响。

而且,所有设备的高度最初是不同的,这是因为它们以不同的方式与火箭分离,并且所得卫星轨道高度的微小变化取决于分离的速度和方向。 事实是,space-track.org服务允许每颗近地卫星接收其轨道上的数据,并每天大约更新一次(包括当前轨道和所有先前测量值)。 因此,我们可以看到在那枚火箭上发射的“行星”卫星的轨道运行情况,以及它们在轨道平面上的分布情况。

我必须马上说,这48颗鸽子的卫星中的一个最终落在了另一颗轨道上(提前分离),而另一颗卫星(狐猴)最终落在了那只鸽子本应位于的轨道上(狐猴分离得比时间晚了)。 也就是说,他们似乎改变了地方。 正式地,没有人能解释这一点。 同时,Lemur可以正常工作,而Dove没有联系,因此我们将只考虑47种设备。

发生什么事了


让我们首先看一下卫星存在的第一个月。 如果您使用其中一台设备,并按日将所有其他卫星相对于该设备的位置按时间表进行叠加,则会得到以下可视化效果:



沿径向轴存在数天(远离中心),并且可以清楚地看到随着时间的推移卫星是如何沿着轨道平面爬行的。 到目前为止,一切都很好。 现在,让我们看一下前130天的卫星高度图。



如我们所见,除三颗外,所有卫星均稳定地减小到相同的高度。 这三颗卫星的下落速度比其余三颗慢,这是因为它们未使用上述制动方法。 因此,他们很快失去了保持方向的能力。 在沿平面的分布图上,这也清晰可见:



我们看到这130天中的所有设备都已占用其插槽,并且三个(红色,蓝色和紫色)​​飞机在整个飞机上失控飞行。 由于它们比其他卫星高,因此它们的角速度较低,因此它们位于其余卫星的后面,我们在图中看到了这些卫星。 另一颗卫星(红线)的行为也异常,但是根据高度图,我们看到它保留了制动能力,并且可控制地进入了0度以下的插槽。

因此,在发射后45至50天内,这47颗卫星中有3颗完全失去了保持定向的能力。 换句话说,乱序。 在下一张图中,我将排除这些设备,以免使图像混乱。 今天的画面是这样的:



如您所见,大约140天左右,又有3辆车沿轨道平面飞行(灰色,红色和粉红色),而大约165天,还有一辆(绿色)加入了轨道。 另外,另一颗卫星(褐色)的奇怪运动也正在发生。 身高图显示他并没有落后,而是开始比其他人更快下降:



下降的原因无法确切说出。 一方面,Planet可以决定将这个装置直接引导到另一个插槽。 另一方面,它已经是拥有出色设备分布的站点的一部分,而且我认为没有理由会迫使他离开那里。 设备处于“制动”方向时可能会发生故障。

至于那四颗丢失的卫星,高度图显示它们在某一点上仍改变了方向并开始更快地下降,但它们几乎无法正常运行。 他们所有人都很好地安置在自己的插槽中,显然没有从那里留下美好的生活。 这些卫星可能还没死,但还没有完全发挥作用。

将该图与之前的两次Planet发射进行比较很有趣:
比较方式
Planet一次破纪录地推出88台设备:

几款设备被淘汰出局,但远不及我们推出的前三款设备。 另一个较早的发布:

可以看出,很多设备也被淘汰了,但最终它们都融合在一起了。 因此,前三颗卫星的这种行为显然被淘汰了。


因此,目前,在48个已死的设备中,有4个已死,而另外5个显然不是很健康。

因此,可以扩展故障设备的列表:MKAN x 2,Landmapper x 2,Mayak,厄瓜多尔,Iskra,Cicero x 3,Dove x4。这是14个故障设备,另外还有Lemur 2 Artfischer不在其轨道上,再加上发射后4-5个月,另外5颗Dove卫星不健康。

可能的原因


卫星队Mayak对事件的分析得出结论,在Frigate上可能存在肼泄漏。 此版本后来得到媒体的证实,并且在Roskosmos中承认其中一个引擎发生了“异常”。 的确,官方立场坚持认为这种“异常”是在Cubsat小组分离后记录的,该小组中有很多失败,因此Roscosmos不承认自己的内。 根据官方声明,在飞行的第11440秒,即大约3个小时后,记录了发动机的故障。 但是事实是,鸽子的卫星在飞行的第八个小时后不久才分开,因此它们可能会受到生成的肼的影响。

这个版本可能很好地解释了行星卫星的异常情况。 事实是,当肼附着在太阳能电池板上时,它们开始逐渐降解并最终产生越来越少的能量。 因此,肼越多地吸附在它们上,越差。 根据此版本,前三个设备很不幸,在50天后它们无法为自己供电。

我必须说,很可能两枚Landmapper卫星发生了相同的事情。 发射后一个半月,他们的开发人员Astro Digital写道,最初与这些设备有联系,但后来消失了。 至于其他五只鸽子的卫星,如果它们不健康,则可能有类似的原因:太阳能电池板的退化。 但不如前三颗卫星那么严重,这使它们的寿命更长。 但是,值得注意的是,故障可能还有其他原因。

材料:
arxiv.org/abs/1509.03270
arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/1.A33927
www.space-track.org
spacenews.com/additional-cubesats-on-july-14-soyuz-flight-are-response
blog.astrodigital.com/not-nominal-we-lost-2-satellites-23e771a4bc8b
www.gazeta.ru/science/2018/03/12_a_11679697.shtml
tass.ru/kosmos/5032458

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN410887/


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