寻找太空检查员

当第一颗卫星出现在轨道上时,报纸上刊登了有关如何观测它的说明。 但是几乎立即,军事人员被加入和平的科学和经济卫星,其状态不希望透露其设计,目的和轨道参数。 这导致了信息不平衡-发达国家拥有先进的监视外层空间的手段,俄罗斯和美国的特殊服务,它们使用激光,光学和雷达台站相互了解军事卫星。 但是这些数据没有报告给公众。 但是为了我们的幸福,有些发烧友会观察卫星,甚至能够发现秘密设备。 近年来,检查卫星经常出现在新闻中-用于跟踪其他卫星的军用车辆。 多亏了发烧友,我们对他们的了解比创建国正式通知我们的要多。


探戈和芒果卫星在附近飞行,右边是芒果拍摄的探戈照片

如何找到徘徊者


1990年11月15日,航天飞机STS-38军事任务进入轨道。 它正式发射了一颗卫星,《航空周刊》和《太空技术》杂志宣布将其作为光学侦察工具,用于“主要监视海湾地区并为“ 沙漠之盾”行动提供信息 ” 还有一种说法是它是用于电子情报的万能类型的对地静止卫星。 业余天文学家看着航天飞机,发现其附近有一个闪烁的物体(即旋转中的物体),该物体很快消失了。 这正是航天飞机上的卫星发射的助推器发射器从地面看的样子。 但是,降落后发布的照片​​引起人们严重怀疑负载不同。


任务STS-6,STS-38和NASA的照片

左图是使用IUS(惯性上级)超频单元的卫星旋转架。 应该由他携带估计的有效载荷。 但是,已发布的STS-38飞行任务照片(右)没有任何大型设备痕迹。 因此,有效载荷是不同的。

观看低轨道的爱好者没有找到新的卫星,因此《航空周刊》的版本被证明是站不住脚的。 发射的设备被正式宣布为USA-67,位于地球静止轨道上。 但是这种阴谋还没有结束。 在正式发布的空间物体目录中,有两个条目分配给STS-38-USA-67和“高层的上层”。 问题出在SDS-2卫星上(大概是USA-67),它是一个内置且不可重置的远地点引擎。 航天飞机带来的不是一颗卫星,而是两颗吗?


秘密徘徊者的足迹

2004年,NBC新闻发布了有关地球静止轨道上一个秘密美国卫星跟踪设备的信息。 业余天文学家泰德·莫尔赞(Ted Molczan)从15岁起就一直在观察卫星,他这些难题拼凑在一起,并在2011年提出了有根据的假设,那就是1998年发现的这个物体是秘密检查员卫星。 事实是,它的轨道过去的重建表明该装置在苏联卫星附近通过。

抬头


1957年10月4日确实开启了人类新纪元。 第一次,一个人可以抬起头,看到天空中移动的火花。 与快速闪烁和褪色的流星或静止不动的闪烁恒星不同,卫星在天空中均匀移动。 十五岁的泰德·莫尔赞(Ted Molczan)在1968年的一个晚上看到一个明亮的卫星从北向南移动,想再次看一下它。 考虑到地球自转,对轨道参数的粗略计算表明,该卫星将在日落后15分钟的第二天晚上出现。 在排定的时间,Ted走进院子,抬起头,看到一个熟悉的小星星。 因此,看着卫星的业余天文学家就诞生了。 这只是许多故事之一。

在太空时代的黎明,苏联的太空计划引起了人们的极大兴趣。 它通常更封闭,此外,当没有进入轨道的卫星仍然未知,并且例如,如果一个行星际站无法离开地球轨道时,它就实行了非理性保密制度,这被称为“成功完成了计划中的重型卫星”。 乔纳森·麦克道威尔(Jonathan McDowell)回顾了80年代初如何分析开放数据,包括在站点进行的实验,他能够区分军事Almaz FSB和民用DOS Salut,尽管实际上两种类型的站点都被正式称为“礼炮”,并将“ Cosmos-557”定义为DOS类型“礼炮”的轨道站。

自从该国发射第一颗卫星以来,它就表明了其车载无线电的轨道参数和频率。 到现在为止,绝大多数卫星都属于TLE目录,公众可以访问(代表轨道参数的格式)。 但不是全部。 自1984年以来,美国已停止发布某些军事卫星的轨道参数,并在向联合国注册时提供有关该设备用途的信息(自1976年以来采用的做法)。 从今年开始,可以算出业余卫星监视的鼎盛时期。 因为一个普通人无需获得超昂贵的设备和机密信息,就能找到超级大国对公众隐藏的东西。 当然,发烧友并不是万能的,在最坏的情况下,他们可以搜索卫星数年,但是,在几十年后保密被取消的情况下,总比不知道好。 近年来,检查卫星经常出现在新闻中-用于跟踪其他卫星的军用车辆。 多亏了发烧友,我们对他们的了解比创建国正式通知我们的要多。

检验员...



卫星在轨,迈克尔·纳杰尔(Michael Najjar)摄

在太空时代的黎明,对接被认为是一项非常艰巨的任务。 但是数学和设备的发展表明这是完全可行的。 最主要的是首先将设备发射到接近目标的轨道。 因为实际上不可能实现“重力”式飞行。 除了轨道的最高点(中心)和较低点(中心点)外,一个非常重要的参数是倾斜度-轨道平面的位置。 而且,如果在改变轨道高度上花费了可允许的燃料量,那么将倾斜度更改为45度将要求速度的改变大于将卫星送入轨道的速度。 而且,如果您还记得有效载荷不超过火箭初始质量的5%,那么很清楚为什么在轨道上的操纵非常有限。

例如,离开国际空间站的船只应该在计算出的那一刻开始,此时该站的轨道平面将越过太空港,并且倾角应相同。 但是,有一个例外-对地静止轨道。 在那里,卫星实际上与轨道重合,速度的微小变化使您可以在其站立点之间移动,但是这种情况会持续数月,而且速度很慢。

事实证明,进入轨道并在对接中是完全可行的行动,海洋两岸的军方提出了检查将飞向潜在敌人的卫星的船只,对其进行检查并在必要时予以销毁的想法。 在苏联,他们研究了“联盟”- “ VI” -“军事研究员”, “ P” -“侦察兵”,“ P”和“ PPC”-拦截机的军事改造项目。 作为武器选择被认为是机枪制导导弹 。 在美国-阿波罗隐秘太空否认号(Apollo Covert Space Denial) ,他的“武器”是一个遥控操纵器。 但是战斗载人舰只比项目更进一步。 主要问题之一仍然是,这类飞船可以发射到一个特定的目标,而且它们在地球静止轨道上没有几个月的工作时间。

在设计航天飞机时,军方要求他进行大型水平机动。 为了在第一回合就发射一颗隐形技术卫星并立即降落,这是必要的。 在这种情况下,苏联的太空控制系统将没有时间确定航天飞机轨道的参数,发射的军事卫星的搜索范围将变得太大,无法对其进行快速检测。 不幸的是,对于航天飞机项目,这一想法并未在任何飞行中得到实现,但是所选择的布局使轨道器设计变得更加复杂和昂贵。

作为美国SAINT计划的一部分,早在1960年代就提出了无人卫星视察员的想法。 卫星必须携带光学和红外摄像机来拍摄苏联装置(在轨道的夜侧提供头灯),辐射探测器(苏联卫星上是否有核弹?),用于确定质量的重力探测器甚至在被检查者炮击的情况下还可以确定一组假目标卫星。 首次发射计划于1962年进行,但国防部长罗伯特·麦克纳马拉(Robert McNamara)结束了该项目。


由Orbital(上图)和Lockheed Martin(中图)制造的MITEX卫星。 底部上部美国海军研究实验室

随后的视察团不再试图保守秘密。 2006年,发射了两枚美国MiTEX卫星,它们分别具有30厘米望远镜和2.4百万像素摄像头,它们首先互相监视并观察加速单元,但随后又接近了破碎的美国DSP-23导弹预警卫星。

2009年,USA-207(也称为PAN)开始在地球静止轨道上运行。 据推测,这是一枚电子情报卫星-它已多次改变其在轨道上的位置,靠近其他设备并可能对其进行窃听。


Geostar-1卫星,可能是同一类型的GSSAP

2010年,根据SBSS计划,发射了视察卫星的技术演示器。 然后生产并发射了四颗GSSAP卫星(2014年为2颗,2016年为2颗),这些卫星一直在地球静止轨道上运行。 由于拍摄外国卫星没有违反任何法律,五角大楼并没有掩盖这些设备将用于监视对地静止轨道上的美国卫星的可能威胁。

X-37宇宙飞船利用秘密有效载荷将其定期送入轨道,其中可能包括用于观测其他卫星的设备。

在他自己的国家


俄罗斯检查卫星的出现要晚于美国检查卫星,但仍引起很大噪音。 观看它们比较容易,因为它们立即从北美航空航天防务司令部(NORAD)进入了公众可以访问的目录,并且通过轨道上已发布的元素,可以轻松确定设备的工作状态。

任何人都可以访问http://www.space-track.org/网站,并在那里以TLE格式下载轨道参数。

1 39765U 14028E 14143.8515536​​3 .00000010 00000-0 00000 + 0 0 18
2 39765 082.4519 349.4209 0018110 317.1560 042.8029 12.42900902 33

乍一看,这组数字似乎令人生畏,但实际上, 那里的一切都很简单,只要稍微熟悉一下表格处理器(MS Excel,LibreOffice Calc)就可以使用TLE计算卫星轨道参数。

图片
在2014年改变Cosmos-2499卫星的轨道高度,这是他的工作。 蓝色-中心点的高度,红色-中心点,单个远点-数据错误

最初,在2013年,一个被分类为空间碎片的物体开始改变其轨道。 然后,在关于联合国发射卫星的俄罗斯说明中,出现了“ Cosmos-2491”的名称。

俄罗斯业余广播电台德米特里·帕什科夫(Dmitry Pashkov)发现了来自未知来源的干扰他的信号。 调查显示,这很可能是同一类型的Cosmos-2499。 在过去的几年中,这颗卫星进行了积极的机动,并与Breeze-KM助推器块进行了多次接触,将其发射,另外三颗卫星进入了轨道。 在2015年,据推测是相同的另一颗卫星的编号为Cosmos-2504。 媒体上刊登了有关“卫星杀手”发射的文章,但时任俄罗斯总统罗斯科斯莫斯·奥列格·奥斯塔彭科(Roscosmos Oleg Ostapenko)否认在太空部署武器。 是的,这些设备的行为就像普通的实验卫星检查员一样。 他们正在接近助推器,2017年,Cosmos-2504在中国卫星残骸附近通过,该卫星于2007年在中国反卫星武器测试中被摧毁。

2017年,设计不同的Cosmos-2519(由另一枚带有其他卫星的运载火箭发射)进入太空,Inspector Cosmos-2521不久便从太空中分离出来。 从-2521开始,Cosmos-2523很快就分开了,正如官方宣布的那样 ,它负责监督其技术状况。


来自地球静止轨道的另一颗雅典娜-菲多斯号航天器上的卢赫卫星的可能轨迹, 来源

同年,军用卫星“雷”引起了媒体的兴趣,它在接近法国军事通信设备ATHENA-FIDUS的轨道上运动。 根据业余天文学家乔纳森·麦克道威尔的计算, “接近”约为85公里。 这足以窃听广播,但对于碰撞来说距离太远了,因此我们可以假设“光束”的作用与美国PAN或GSSAP相同。 俄罗斯卫星已经取代了十多个轨道。

2019年,出版了生产电池的PJSC“土星”的演示文稿,从中知道了所谓的检查员姓名“ Level”和“ Petrel”。 另外,在开源中,您可以找到有关Numismatics项目的信息,该项目可能会开发带有雷达的人造卫星,该雷达会将其辐射屏蔽为噪声。

下一位俄罗斯检查员可能会在2019年底进入轨道。

新玩家



Shijian-17,ChinaSpaceflight.com的图片

正式发射以研究减轻空间碎片影响的中国卫星创信3号(CX-3),十堰7号(SY-7)和十号15号(SJ-15)正在互相接近,这也可能意味着需要视察员进行实验。 正式宣布为实验卫星的十号17号在对地静止轨道上移动,距离其他运载工具数百公里,这表明我们现在有了美国PAN或俄罗斯“雷”的中国类似物。


Shijian-17接近中国ChinaSat-5A,图像分析图形有限公司

为什么是全部


卫星检查员经常被指控用来摧毁其他国家的设备,但我个人对此非常怀疑。 主要原因是轨道力学。 对地静止轨道中的缓慢移动使您可以查看一颗卫星并对其进行通信的地方进行监听(解密现代代码非常困难,但是何时和与哪个地面用户建立连接是有用的信息),然后慢慢切换到另一颗。 出于军事目的,销毁敌方车辆需要较短的反应时间。 用火箭快速击落任意卫星更加方便,或者甚至更好的是用地面激光或微波发射器使它失去工作能力。 在低轨道上,检查员的操作极为有限,只能访问轨道参数非常接近的车辆(我记得宇宙飞船正在接近其加速块)。 但是侦察任务是检查员的理想选择-对地静止轨道上的一个长寿设备可以访问各种卫星多年并观察其工作。 然而,卫星销毁和监视的任务经常被混淆,例如,CNA在其最近的报告中在“反卫星能力”一章中发布了有关检查人员的知名数据。

在检查人员身上运行的技术对于和平目的也很有用,可用于加油或维修其他卫星的设备。

为门户N + 1准备的材料,以原始版本发布。

一个小公告:正好是50年之后的7月20日星期六晚上,将对Apollo 11登陆进行流式重建 -包括存档数据,在Orbiter中进行重建以及Anton Gromov(《清晰海峡》)和您卑微的仆人的评论。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN460319/


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