المنظفات المدارية
هذه العبارة ، التي قالها الرئيس الأمريكي ليندون جونسون في أوائل الستينيات من القرن العشرين ، هي أكثر صلة من أي وقت مضى في عصرنا.
في الوقت الحاضر ، تلعب الأقمار الصناعية الأرضية الاصطناعية (AES) دورًا مهمًا في الاستطلاع البصري والرادار ، وكذلك في توفير الاتصالات الرقمية العالمية. في المقالات السابقة ، نظرنا استخدام معدات استطلاع الفضاء للكشف عن حاملات الطائرات والمجموعات الضاربة للسفن (AUG / KUG)و استخدام التقنيات المدنية لتقليل تكلفة الأقمار الصناعية لاستطلاع الرادار النشط بشكل جذري.
لنقم باستطراد بسيط في موضوع أقمار الاستطلاع. في مقال نشر مؤخرا آفاق أنظمة الرادار على الأقمار الصناعية النانوية يجري النظر في إمكانية إنشاء أبراج ساتلية للاستشعار عن بعد على أساس أقمار صناعية صغيرة الحجم - مكعبات ، مع محطات رادار تعمل في وضع تركيب الفتحة.
علاوة على ذلك ، يمكن تركيب أجهزة الاستقبال فقط في أقمار الاستطلاع نفسها ، وتستخدم المصادر الحالية كوابعثات. على وجه الخصوص ، يمكن أن تعمل أجهزة إرسال أنظمة الاتصالات الساتلية كمصادر. في الوقت نفسه ، كلما زاد عدد أجهزة استقبال الأقمار الصناعية ، يمكن العمل مع إشعاع الطاقة المنخفض ، حيث سيتم دمج الإشارة من عدة أجهزة استقبال ، مما سيزيد من نسبة الإشارة إلى الضوضاء بعدد مناسب من المرات.
يعيدنا هذا الاحتمال إلى مشروع الإنترنت العالمي Starlink التابع لشركة SpaceX. بالنظر إلى عدد أقمار ستارلينك الصناعية ، يمكن استخدامها كجزء نشط من شبكة أقمار الاستطلاع لسبر رادار الأرض. علاوة على ذلك ، لا يُستبعد على الإطلاق أن تقوم SpaseX نفسها لاحقًا بتولي هذا المشروع كجزء من مشروع StarEye المشروط المنفذ لصالح المستخدمين العسكريين و / أو المدنيين.
على المدى الطويل ، سوف تتطور أنظمة مدارية من فضاء إلى سطح قادرة على توجيه ضربات ضد الأهداف المحمية الثابتة الأرضية والمدفونة، ولاحقًا على أهداف متحركة على الأرض وفي الماء وفي الهواء.
ليس أقل إثارة للاهتمام وأكثر خطورة بكثير هو النشر أنظمة الدفاع الصاروخي المدارية ، التي يحتمل أن تكون قادرة على اعتراض آلاف الرؤوس الحربية.
كما ذكرنا في المقال السابق ، تشبه مهمة الدفاع الصاروخي في كثير من النواحي مهمة تدمير المركبات الفضائية للعدو. وحلها بمساعدة الصواريخ المضادة غير فعال من حيث التكلفة / الفعالية.
ومع ذلك ، هناك طرق أخرى لتدمير المركبات الفضائية المعادية - وهذا هو استخدام أسلحة فئة الفضاء إلى الفضاء.
التجربة السوفيتية
على عكس الولايات المتحدة ، التي اعتبرت الصواريخ المضادة سلاحًا ذا أولوية ، اعتمد الاتحاد السوفيتي على الأقمار الصناعية القتالية.
منذ بداية الستينيات من القرن العشرين ، بدأت قوات الدفاع الجوي (الدفاع الجوي) في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في تطوير برنامج "مقاتلة الأقمار الصناعية" (IS). وبالفعل في عام 60 ، تم إطلاق أول قمر صناعي للمناورة في العالم - المركبة الفضائية (SC) "Flight-1963". وفي عام 1 ، تم إرسال المركبة الفضائية Polet-1964 إلى الفضاء.
يمكن للمركبة الفضائية من سلسلة Poljot أن تغير ارتفاع وميل المدار على مدى واسع. من الناحية النظرية ، سمح لهم إمداد الوقود بالطيران حتى إلى القمر.
تم توجيه المركبة الفضائية من سلسلة Poljot إلى الأقمار الصناعية للعدو من نقطة التحكم الأرضية وقياس نقطة التحكم وفقًا لبيانات الرادار ونقاط المراقبة البصرية. تم تجهيز IS نفسها أيضًا برأس صاروخ موجه بالرادار (RL GOS).
منذ عام 1973 ، تم قبول نظام IP للتشغيل التجريبي. يمكن اعتراض الأقمار الصناعية للعدو على ارتفاعات من 100 إلى 1 كيلومترًا.
تم تحديث الأقمار الصناعية منذ ذلك الحين. تمت إضافة رأس التوجيه بالأشعة تحت الحمراء (طالب الأشعة تحت الحمراء). تم إطلاق الأقمار الصناعية إلى المدار بواسطة مركبات الإطلاق (LV) "Cyclone". حصل النظام المتقدم المضاد للأقمار الصناعية على التسمية "IS-M". في المجموع ، حتى عام 1982 ، تم إطلاق 20 مقاتلة ساتلية وعدد مماثل من الأقمار الصناعية المستهدفة في المدار.
لم يتم التخلي عن موضوع "مقاتلات الأقمار الصناعية" في روسيا أيضًا. بشكل دوري ، تظهر معلومات حول "مفتشي الأقمار الصناعية" - مركبة فضائية قادرة على المناورة بنشاط في الفضاء ، وتقترب من أقمار العدو الاصطناعية من أجل "التفتيش". تشمل أقمار المفتشين المركبة الفضائية Cosmos-2491 و Cosmos-2504 التي تم إطلاقها في 2013 و 2015 على التوالي.
الأحدث هي المركبة الفضائية "Cosmos-2519". من المفترض أن المركبة الفضائية Kosmos-2519 يمكن تصنيعها على منصة Karat-200 (التي طورتها NPO Lavochkin) ، وهي قادرة على العمل في المدارات - حتى ثابتة بالنسبة إلى الأرض.
في يوليو 2020 ، أعلنت وكالة أنباء إنترفاكس عن الاختبار الناجح لقمر صناعي آخر للمفتشين. وفي كانون الثاني (يناير) 2020 ، اقترب المفتش الروسي قمر كوزموس 2543 من قمر الاستطلاع الأمريكي على مسافة نحو 150 كيلومترًا. بعد ذلك ، قام القمر الصناعي الأمريكي بتعديل مداره.
يتم تصنيف المهام التي تم حلها في المدار بواسطة "مفتشي الأقمار الصناعية". من المفترض أن يتمكنوا من قراءة المعلومات الاستخباراتية من الأقمار الصناعية للعدو أو إشارات التشويش أو التدخل في عملهم. وأخيراً ، فإن احتمال المناورة النشطة في المدار يشير إلى إمكانية تدمير المركبة الفضائية المعادية عن طريق الصدم - التدمير الذاتي لـ "قمر المفتش".
نظائرها الأجنبية
يتم إنشاء أنظمة مماثلة من قبل "شركائنا" - الولايات المتحدة والصين.
أطلقت الولايات المتحدة قمرين صناعيين صغيرين من طراز MiTEX في عام 2006 للالتقاء السري بأجسام في مدار ثابت بالنسبة للأرض.
في الصين ، أجريت تجارب للالتقاء بالأقمار الصناعية واختبار ذراع آلية على مركبات Chuang Xin 3 (CX-3) و Shiyan 7 (SY-7) و Shijian 15 (SJ-15). رسميًا ، الغرض من هذه المركبات الفضائية هو تنظيف الحطام الفضائي.
في عام 2010 ، اصطدمت مركبتان فضائيتان صينيتان SJ-6F و SJ-12 مع بعضهما البعض. مع وجود احتمال كبير ، كان هذا اختبارًا لإمكانية استخدامها كسلاح من الفضاء إلى الفضاء.
ومع ذلك ، تتمتع جميع مشاريع الدولة بميزة مميزة واحدة - المنتجات التي تم إنشاؤها في إطارها غالية الثمن للغاية. بالنظر إلى أنه يمكن بناء مجموعات الاستخبارات والاتصالات الواعدة على أساس حلول تجارية أرخص بكثير ، فإن هذا النهج غير مقبول.
إذا كان القمر الصناعي القاتل يكلف أكثر من القمر الصناعي أو المركبة الفضائية التي اصطدم بها ، فإن استعادة كوكبة القمر الصناعي ستكون أرخص من تدميرها.
أحد الخيارات لحل هذه المشكلة هو استخدام المركبات الفضائية التجارية المصممة لإزالة الحطام الفضائي لتدمير الأقمار الصناعية للعدو.
من الناحية النظرية ، قد تصبح مشكلة تنظيف الحطام الفضائي بحد ذاتها ذات صلة بسبب الزيادة السريعة في عدد الأقمار الصناعية في المدارات المنخفضة ، فضلاً عن فشلها غير المخطط له مع فقدان إمكانية الإنزال القسري من المدار و / أو التدمير إلى أجزاء صغيرة. فتات.
مساحة واضحة
تتعاون وكالة الفضاء الأوروبية (إيسا) مع شركة كلير سبيس الناشئة لتصميم أربعة أطراف روبوتية لتنظيف الحطام الفضائي.
ومن المقرر أن تخرج المركبة الفضائية ClearSpace-1 ، كجزء من المهمة التجريبية الأولى ، من مدارها على ارتفاع 600-800 كم من مركبة الإطلاق Vega التي تزن حوالي 100 كيلوغرام.
ستلتقط المركبة الفضائية ClearSpace-1 المرحلة المستنفدة بأذرع آلية ، وبعد ذلك ستحترق معها في الغلاف الجوي. في المستقبل ، يتم التخطيط لبعثات أكثر تعقيدًا ، حيث سيحاول ClearSpace-1 التقاط وتدمير العديد من شظايا الحطام الفضائي في وقت واحد.
إزالة ديبريس
في المشروع البريطاني RemoveDEBRIS ، الذي طورته شركة Surrey Satellite Technology وجامعة Surrey ، من المخطط التقاط الحطام الفضائي بواسطة شبكة أو حربة قادرة على اختراق هيكل المركبة الفضائية.
في عام 2018 ، أظهر RemoveDEBRIS القدرة على استخدام الشبكة لالتقاط الكائنات. وفي عام 2019 ، تم إطلاق طلقة اختبارية بحربة على جهاز محاكاة الهدف. تم نشر المركبة الفضائية RemoveDEBRIS من محطة الفضاء الدولية (ISS).
من المفترض أن تكون المركبة الفضائية RemoveDEBRIS قادرة على جمع عدة أشياء بالتسلسل وإخراجها من مدارها ، وتحترق معها في الغلاف الجوي.
Astroscale Holdings Inc.
تعمل شركة Astroscale Holdings Inc. اليابانية ، التي تأسست عام 2013 ، على تطوير مشروع لقمر صناعي للمناورة لتنظيف الحطام الفضائي.
يجب أن يتم الإطلاق التجريبي الأول بواسطة مركبة الإطلاق Soyuz من قاعدة بايكونور كوزمودروم في مارس 2021. سيتعين على قمر صناعي ذي خبرة من شركة Astroscale Holdings Inc. ، بقياس 110 × 60 سم ووزنه 175 كيلوغرامًا ، أن يجمع حطامًا مقلدًا ، ثم يدخل الغلاف الجوي للأرض ويحترق به.
من المركبات الفضائية المدنية ، وإن لم تكن تجارية ، يمكننا أن نتذكر المسبارين اليابانيين Hayabusa-1 و Hayabusa-2.
هذه المركبات الفضائية ليست معدة لتنظيف الحطام الفضائي ، ولكن للاقتراب من الكويكبات ، وهبوط وحدة مضبوطة عليها ، واستخراج التربة وتسليمها لاحقًا إلى الأرض.
وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن المركبة الفضائية Hayabusa-2 كانت مجهزة بوحدة Small Carry-on Impactor (SCI) ، وهي في الواقع ذخيرة تعمل وفقًا لمبدأ "قلب الصدمة". من حيث الجوهر ، قامت اليابان باختبار أسلحة تقليدية في الفضاء - في المستقبل ، قد يتم استخدام "قلب الضربة" للأغراض العسكرية.
النتائج
لا تقتصر موضوعات المركبات الفضائية التجارية التي يجري تطويرها لإزالة الحطام الفضائي على المشاريع المذكورة أعلاه.
هناك الكثير من الشركات الناشئة والمشاريع في هذا المجال.
هناك مشاريع مماثلة في روسيا. ومع ذلك ، يتم تطويرها من قبل هياكل الدولة - شركة الدولة "روسكوزموس" ، JSC "أنظمة الفضاء الروسية". لذلك ، لا يمكنك توقع أسعار منخفضة منهم. في أحسن الأحوال ، ستكون التطورات عليها مطلوبة في الأقمار الصناعية الواعدة "كوزموس".
كما في حالة أقمار الاتصالات Starlink والأقمار الصناعية لاستشعار الأرض عن بعد التابعة لشركة Capella Space ، يمكن توقع أن تكون مشاريع المنظفات المدارية ذات أهمية للجيش أيضًا.
في الواقع ، كجزء من إنشاء المنظفات المدارية ، يتم تطوير جميع التقنيات لحل مهام ضرب المركبات الفضائية والأقمار الصناعية المعادية ، بما في ذلك:
- كشف الهدف ؛
- الإخراج لمركبتها الفضائية ؛
- المناورة والاقتراب من الهدف ؛
- قصف الهدف (أسر) ؛
- تدمير الهدف بالاختراق أو الانحناء من المدار.
وفقًا لذلك ، يمكن استخدام المركبات التجارية لتنظيف الحطام الفضائي أو مناورة تحقيقات البحث كأسلحة مضادة للأقمار الصناعية.
يبقى السؤال عن السعر.
بشكل عام ، إذا كنا نتحدث عن إخراج الحطام الفضائي من المدار ، وليس عن استخدامه الثانوي (عن طريق المعالجة في المدار أو عن طريق النزول إلى الأرض في حجرة الشحن في المكوك) ، فإن هذه التعهدات لن تحقق ربحًا. يمكنك الحصول على منحة ، وإتقانها من خلال بناء مركبة فضائية لجمع الحطام من المدار ، ولكن من غير المرجح أن يتم تسويقها - هناك عدد قليل من المؤثرين في الغرب. في حد ذاته ، من غير المرجح أن تدفع وكالات الفضاء بشكل منهجي مهمة تنظيف المدار - على سبيل المثال ، الطلبات لمرة واحدة.
لكن الجيش قد يكون مهتمًا بالمشاريع الأكثر إثارة للاهتمام. وبعد قليل من الصقل ، احصل على أسلحة فعالة وغير مكلفة مضادة للأقمار الصناعية. يمكن إجراء تطويرها واختبارها وحتى نشرها تحت شعار تنظيف المدار من الحطام الفضائي.
ولكن في الواقع ، سيتم تنظيم نشر أسلحة الفضاء إلى الفضاء؟
- أندري ميتروفانوف
- pbd.su ، topwar.ru ، dfnc.ru ، habr.com ، vpk.name
معلومات