|
База данных для прогнозирования метеоритной опасности
|
|
|
|
Проектировщикам космических аппаратов приходится учитывать множество проблем. Попадание камня в чувствительные части - лишь одна из них, но она очень важна. Микрометеороид, попавший не в ту часть космического аппарата, может поставить под угрозу всю миссию и годы работы, которые потребовались, чтобы достичь того момента, когда миссия действительно находилась в космосе. Но даже если инженеры, проектирующие космические аппараты, знают об этом риске, как лучше всего его избежать? В этом может помочь новая библиотека программирования, разработанная исследователями НАСА. Следует признать, что у инженеров уже есть инструмент для этой цели. Инженерная модель метеороидов НАСА (MEM) позволяет им рассчитать запланированную траекторию полета своего космического аппарата и получить выходные данные, которые определяют, где и с какой стороны они, вероятно, столкнутся с микрометеороидами. Космический телескоп Джеймса Уэбба - прекрасный пример того, почему такая система необходима. На пути к точке Лагранжа L2 он уже подвергся по меньшей мере 20 ударам микрометеороидов, по крайней мере один из которых попал в основное зеркало космического телескопа, оставив вмятину, которая и по сей день влияет на качество получаемых изображений.
|
|
|
Из-за таких резонансных происшествий разработчики космических аппаратов уже осознают риски. Однако многие из них не знают своих траекторий при проектировании своих систем. Без запланированной траектории MEM практически бесполезен. Входят Алтея Мурхед из Отдела метеороидной среды НАСА в Центре космических полетов имени Маршалла и ее коллеги Кэти Милбрандт из Оберна и Аарон Кингери из ERC, Inc., также базирующейся в Маршалле. Они улучшили функциональность MEM, представив библиотеку известных траекторий космических аппаратов и выходные данные MEM для каждой из них. Работа опубликована в журнале Advances in Space Research. Вместо того чтобы знать конечную траекторию полета, разработчики космических аппаратов могли бы просто заглянуть в библиотеку и определить, существуют ли какие-либо существенные риски, связанные с метеоритами, на любом количестве потенциальных траекторий. В частности, библиотека содержит данные об орбитальных траекториях вокруг каждой значимой планеты, некоторых переходных орбитах и, по крайней мере, двух "ореольных" орбитах, на которых космический аппарат мог бы воспользоваться относительной стабильностью точек Лагранжа планеты.
|
|
|
|
Выходные данные библиотеки позволяют визуализировать риски, с которыми может столкнуться космический аппарат, что гораздо проще для понимания, чем сложные уравнения и вероятности, для проектировщиков, которые не обязательно специализируются на опасностях, связанных с микрометеоритами. Это послужило первоначальным стимулом для создания библиотеки — предоставить информацию специалистам широкого профиля, у которых не всегда есть время для подробного изучения местоположения микрометеороидов и рисков, но которым все же необходимо учитывать их при разработке своей миссии. Авторы статьи подчеркивают, что библиотека не должна использоваться для формальной оценки рисков, которую НАСА требует от всех миссий, планируемых к запуску. Это требование все еще может быть выполнено самим MEM, наряду с четко определенной орбитой. Но если эта орбита будет получена из библиотеки, описанной в статье, тем лучше для нее.
|
|
|
|
Источник
|
