60
ВОЗДУШНО-КОСМИЧЕСКАЯ ОБОРОНА
I
AEROSPACE DEFENSE
ранги опасности разрушений
Fengyun‑1С, USA‑193 и Solwind
(P78–1)) с точки зрения мини-
мизации засорения ОКП.
На пути дальнейшего уточне-
ния оценки опасности разру-
шения
i‑
го КО
ω
i
можно учиты-
вать плотность распределения
объектов в орбитальной обла-
сти движения рассматриваемо-
го (
i-
го) КО и среднюю относи-
тельную скорость
ѵ
iср
сближения
объектов именно в этой обла-
сти (насколько последнее суще-
ственно, см. ниже):
ω
i
= N
1
(
2
)
i
d
i
v
iср
.
Для оценки опасности разру-
шения существенны также сте-
пень и характер фрагментации
КО: чем мельче образовавшие-
ся осколки в совокупности, тем
менее опасны для действующе-
го КА последствия столкнове-
ния с ними и тем быстрее они
будут оседать в плотные слои
атмосферы. Однако тем больше
их количество и, следователь-
но, тем больше вероятность вто-
ричных столкновений в данной
орбитальной области («эффект
гранаты»).
Нужно также иметь в виду,
что при столкновении КО об-
разуется относительно боль-
ше мелкого КМ (как, кста-
ти, и крупного, массой более
50 кг [1, 9]), чем при взрыве
(см. рис. 3)
, что может быть учте-
но соответствующим коррек-
тирующим
(нормирующим)
коэффициентом.
При столкновении КА с КМ,
кроме массы и относительной
скорости частицы КМ, важно,
в какое место КА и под каким
углом к поверхности КА ударя-
ет атакующий КО, какова плот-
ность, хрупкость и температура
плавления материала частицы
и так далее.
Таким образом, опасность по-
следствийстолкновениядейству-
ющего КА с КО зависит от многих
факторов, и некоторые из них
трудно учесть.
Можно предложить следующий
критерий опасности столкнове-
ния действующего КА с конкрет-
ным КО массой m при относи-
тельной скорости сближения
ѵ
отн
при попадании КО в область КА,
имеющую степень уязвимости
k
у
,
под углом к его поверхности
φ
:
W
0
= k
норм
k
у
k
пр
sin φ mv
отн
,
где
k
норм
– нормирующий коэф-
фициент,
k
пр
– коэффициент,
учитывающий прочие факто-
ры (плотность, хрупкость, точку
плавления материала атакующе-
го КО), если есть сведения о них.
На основе этого критерия
можно построить критерий
W
S
опасности столкновения КА
с отслеживаемыми (каталоги-
зированными) КО в данной ор-
битальной области
S
, а также
критерий
W
S
ср
опасности столк-
новений КА с мелким КМ (его
потоками), усредненный для
данной орбитальной области:
W
S
= k
норм
,
где
n
– индекс КО,
p
n
– вероят-
ность столкновения КА с
n‑
м КО,
а суммирование осуществляется
по всем каталогизированным
КО в рассматриваемой орбиталь-
ной области. Это, по определе-
нию, точное значение опасно-
сти, и очевидно, что вычисление
значений некоторых его компо-
нент проблематично, хотя и воз-
можно с помощью различных
инженерныхмоделей засоренно-
сти ОКП и только для известных
и отслеживаемых КО.
Заметим, что точность расчета
вероятности столкновений упи-
рается в точность определения
орбит, что, в свою очередь, за-
висит от точности и периодич-
ности измерений положения
и скорости КО. А на существен-
ное улучшение последних в бли-
жайшее время рассчитывать
не приходится из-за определен-
ного «штатного насыщения»
обеих систем контроля космоса
(российской и американской)
средствами наблюдения.
Для сильно засоренных неката-
логизированныммелким КМ ор-
битальных областей можно вос-
пользоваться следующим более
простым статистически локаль-
но усредненным критерием:
W
S
ср
= k
норм
k
y
ср
k
пр
ср
q sin φ
ср
m
ср
v
ср
,
где
ѵ
ср
– средняя относительная
скорость сближения потенциаль-
но сталкивающихся с даннымКА
объектов или их потоков в рас-
сматриваемойорбитальнойобла-
сти,
m
ср
– средняя масса частицы
КМ в потоке,
q
– плотность набе-
гающего потока КМ. При вычис-
лении усредненных параметров
k
y
ср
, k
пр
ср
, φ
ср
можно воспользовать-
ся средними характеристиками
набегающих потоков КМ. И они
будут тем точнее и определен-
нее, чем ýже рассматриваемая
орбитальная область и короче
интересующий нас интервал
времени. Для этого, конечно же,
нужно иметь соответствующую
динамическую модель КМ в дан-
ной орбитальной области с необ-
ходимыми статистическими ха-
рактеристиками [7].
Поскольку в большинстве ор-
битальных областей есть ин-
дивидуально контролируемые
КО и скопления среднеразмерно-
го и мелкого КМ, учитываемого
лишь статистически, естествен-
но построить общую дифферен-
цированную оценку потенциаль-
ной опасности столкновений КА
с КМ (и КО вообще):
W
Σ
= W
S
+ W
S
ср
= k
норм
(
+ k
y
ср
k
пр
ср
q sin φ
ср
m
ср
v
ср
).
Здесь первое слагаемое в правой
части отвечает за индивидуаль-
но отслеживаемый (каталогизи-
рованный) КМ, а второе – за ста-
тистическиучитываемыепотоки
мелкого КМ в данной орбиталь-
ной области.
Возможно, для более тонкой
структуры оценки и необходи-
мого согласования обоих слагае-
Σ
W
On
p
n
N
n=1
Σ
W
On
p
n
N
n=1
2
2
2
2
+
