Учені з Самарського національного дослідницького університету створили модель поведінки космічної капсули при її некерованому спуску в атмосферу Землі.
Дослідження опубліковане в журналі Journal of Guidance, Control, and Dynamics, повідомляє Газета.ru.
Відзначимо, спуск в атмосферу планети є заключним етапом значної частини космічних програм. Від нього залежить успіх усієї космічної експедиції. Спуском завершується існування на орбіті всіх космічних об'єктів.
З моменту запуску першого радянського супутника в 1957 році понад 6800 космічних апаратів запущені на орбіти Землі. З них майже половина залишається в навколоземному просторі, але тільки 7% - у робочому стані. Решта 93% - це не функціонуючі супутники й ступені ракетоносіїв, відомі як космічне сміття.
Рано чи пізно всі космічні об'єкти увійдуть до атмосфери й упадуть на Землю. Однак, якщо космічний апарат знаходиться на висоті 200 км від поверхні Землі, то він увійде в атмосферу й припинить своє існування через 2-4 доби, якщо ж висота 500 км, то термін існування збільшується до 25 років, а якщо 1000 км - до 2000 років і так далі.
Вже ніхто не сховається: "Оберіг" чекає сенсаційне оновлення, про чоловіків знатимуть все
Вистачить на воду та хліб: кого з пенсіонерів поставлять на межу виживання
Встановлення інвалідності буде проходити по новому: які документи готувати для МСЕК
Постійна процедура більше не буде катуванням: українцям пояснили прості рішення щодо лічильників
Додамо, зіткнення космічного сміття з активними супутниками або нефункціонуючими об'єктами призводить до збільшення космічного сміття. Від подібних зіткнень космос може стати непридатним для корисного використання. Тому прибирання космічного сміття - одна з найактуальніших проблем для людства.
Для великогабаритного сміття вихід один: доставити його до межі атмосфери, а далі - спустити в атмосферу.
На сьогодні зафіксовано вже кілька випадків падіння космічного сміття. Попадання такого об'єкта в населений район може обернутися трагедією. У зв'язку з цим, завдання з прогнозування ймовірних траєкторій спуску космічного сміття дуже важливе. Саме цьому присвячена робота російських учених.
Сучасні капсули, що спускаються, часто мають затуплену форму й відповідні аеродинамічні характеристики, які при некерованому спуску створюють передумови для хаотичного руху в атмосфері, тоді тіло може почати перекидатися.
При цьому спуск стає складно прогнозованим. За допомогою методу Мельникова було отримано критерій існування хаосу на траекторії спуску. Була запропонована методика добірки штучного придушення коливань, достатніх для усунення хаосу. Необхідний рівень придушень коливань може бути забезпечено, наприклад, перерозподілом мас усередині тіла або зміною його форми.
У статті вчені вивели математичну модель, що описує рух асиметричного тіла в атмосфері. Отримано критерій, який дозволить встановити наявність хаотичного режиму руху на траєкторії спуску. Запропоновано методику підбору придушення коливань, які виключають можливість появи хаосу на всій траєкторії спуску.