ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ..................................................................................................................... 5
Глава 1. Системный анализ и постановка задачи создания методических
основ моделирования потоков космического мусора и метеороидов .............. 18
1.1. Анализ проблемы космического мусора .......................................................... 18
1.2. Постановка задачи создания методических основ моделирования потоков
космического мусора и метеороидов, решения прикладных задач ограничения
техногенного засорения околоземного космического пространства ................... 38
1.3. Выводы по главе .................................................................................................. 41
Глава 2. Методы и алгоритмы моделирования плотностей потока
спорадических метеороидов в околоземном космическом пространстве ....... 42
2.1. Данные о потоке метеороидов в космическом пространстве ........................ 42
2.2. Математическая модель для оценки потоков метеороидов ........................... 47
2.3. Алгоритм расчета потока метеороидов для решения прикладных задач ..... 63
2.4. Характеристики потока спорадических метеороидов относительно КА на
различных орбитах ..................................................................................................... 70
2.5 Выводы по главе ................................................................................................... 84
Глава 3. Методы и алгоритмы моделирования плотностей потоков
космического мусора .................................................................................................. 85
3.1. Модель потоков космического мусора ............................................................. 85
3.2. Модель эволюции космического мусора ........................................................ 101
3.2.1. Эволюционное уравнение прогноза распределения космического
мусора по высоте перигея ...................................................................................... 101
3.2.3. Определение скорости снижения высоты перигея .................................... 102
3.2.4. Модель верхней атмосферы и солнечной активности .............................. 103
3.2.5. Расчет эволюции долгот восходящего узла КМ в области ГНСС ........... 106
3.2.6. Расчет эволюции наклонений и долгот восходящего узла КМ в
области ГСО ............................................................................................................ 107
3.3. Методика расчета взаимных столкновений ................................................... 109
3
3.3.1. Методика расчета частоты столкновений .................................................. 109
3.3.2. Модель последствий взаимных столкновений .......................................... 110
3.3.3. Методика расчета распределений баллистических параметров
объектов, образующихся в результате столкновений ......................................... 112
3.4 Анализ и верификация усовершенствованной модели космического мусора .
......................................................................................................................... 113
3.4.1. Низкие околоземные орбиты ....................................................................... 113
3.4.2. Область геостационарной орбиты ............................................................... 125
3.4.3. Техногенное засорение области ГНСС ....................................................... 134
3.5. Выводы по главе ................................................................................................ 138
Глава 4. Решение прикладных задач ограничения техногенного засорения
околоземного космического пространства с использованием разработанных
методов и алгоритмов............................................................................................... 139
4.1. Оценка рисков столкновения с КМ на этапе выведения на орбиты ............ 139
4.2. Оценка потоков КМ и вероятностей столкновения с ними для
перспективной Российской орбитальной станции ............................................... 144
4.3. Оценка рисков столкновения для перспективных Лунных проектов ......... 152
4.4 Определение орбит для активного удаления .................................................. 153
4.5. Выбор орбит с учетом плотности потока космического мусора ................. 154
4.6. Прогноз техногенного засорения при интенсивных запусках малых
космических аппаратов ........................................................................................... 157
4.7. Оценка возможности очистки некаталогизированного космического
мусора…. ................................................................................................................... 162
4.8. Предложения по созданию и развитию систем мониторинга ...................... 164
4.9. Создание системы поддержки принятия решений о маневрировании КА при
обнаружении разрушений в окрестности его орбиты .......................................... 167
4.10 Методика оценки долей плотности потока космического мусора с
различной плотностью материала .......................................................................... 174
4.11. Выводы по главе .............................................................................................. 177
4
Глава 5 ......................................................................................................................... 178
Метод и алгоритм оценки вероятности критического столкновения с
космическим мусором и метеороидом .................................................................. 178
5.1. Метод и алгоритм .............................................................................................. 178
5.2. Расчет плотностей потоков и вероятностей столкновения для наиболее
засоренных орбит ..................................................................................................... 180
5.3. Применение методики для типовых орбит .................................................... 185
5.4. Выводы по главе ................................................................................................ 191
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ......................................................................................................... 192
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ..................................................................................... 198
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ....................................................................................... 200
