Космические аппараты, какими бы ценными они ни были, имеют определенный срок эксплуатации. Это могут быть месяцы или годы. В конце срока эксплуатации аппараты либо оставляют на орбите, либо спускают в атмосферу Земли, если есть такая возможность, где они и сгорают. За время, прошедшее с начала выхода человека в космос, брошенных на произвол судьбы аппаратов стало много.
Системы такого рода находятся не только на орбите Земли, но и в других регионах космоса. Один из них – неработающий индийский спутник Чандраян-1. Он перестал подавать сигналы еще до завершения срока эксплуатации, но результат оказался тот же — он был потерян. Теперь его нашли при помощи Комплекса дальней космической связи Голдстоун.
Сложность обнаружения аппарата состояла в том, что он небольшой. Это куб с гранями длиной 1,5 метра. В обычный телескоп его увидеть невозможно. Спутник был запущен 22 октября 2008 года, и стал первым индийским аппаратом, который был отправлен за пределы земной орбиты. Месяц спустя он вышел на расчетную позицию и стал передавать сигнал на Землю. Ученые рассчитывали, что устройство создаст подробный атлас лунной поверхности, а также в подробностях изучит химический состав Луны.
Сигналы спутник перестал подавать менее, чем через год после запуска. За 312 дней на орбите он совершил немногим более трех тысяч оборотов вокруг Луны. Фактически, спутник потерялся, никто не знал точно где он и что с ним. Благодаря новой методике работы с Комплексом дальней космической связи Голдстоун ученым из Лаборатории реактивного движения удалось его обнаружить. Кроме того, специалисты смогли наблюдать и еще за одним аппаратом — Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), который продолжает работать. Впрочем, его координаты были известны, так что, по словам самих ученых, локализовать спутник несложно: «Найти LRO было относительно легко, поскольку мы работали с оборудованием миссии, передающем координаты спутника. Найти индийский Чандраян-1 сложнее, пришлось провести небольшое расследование, поскольку последний контакт с ним был в августе 2009 года».
Радар Голдстоун часто используется для наблюдения за движением небольших астероидов, которые находятся в миллионах километров от Земли. Но ученые были не уверены в том, смогут ли обнаружить небольшой куб, находящийся около Луны. Как оказалось, это возможно.
Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO)
Что касается радаров, то различные системы сильно отличаются друг от друга, несмотря на то, что все используют микроволны. У полицейского радара радиус действия составляет около полутора километров. У радара, который используется для контроля за движением самолетов радиус действия более 100 километров. А у 70-метрового радиотелескопа Голдстоун радиус действия 380 000 км. Радиоволны, отправляемые телескопом, отражаются от поверхности Луны. На Земле их вновь принимают при помощи другого радиотелескопа с диаметром зеркала 100 метров. Это Грин-Бэнк — параболический радиотелескоп Национальной радиоастрономической обсерватории, расположенный в Грин-Бэнк, Западная Виргиния, США.
На Луне есть регионы с гравитационными аномалиями, которые влияют на движение объектов, находящихся поблизости. По мнению ученых, Чандраян-1 за прошедшие несколько лет мог просто разбиться о поверхность Луны. Но нет, как оказалось, он до сих пор вращается по орбите высотой в 200 км.
Астрономы вычислили, что индийский спутник должен регулярно проходить через полюса Луны. 2 июля 2016 года команда проекта направила Голдстоун на точку, находящуюся на высоте около 160 километров над Северным полюсом Луны. По расчетам, Чандраян-1 должен проходить через эту точку раз в 2 часа и 8 минут. За четыре часа наблюдения радиотелескоп засек некий объект небольшого размера, который прошел через эту точку два раза.
Специалисты проанализировали отраженный от Луны радиосигнал для того, чтобы оценить скорость движения объекта и расстояние до него. По всем параметрам он был похож на искомый объект, кроме местоположения. Как оказалось, это был действительно Чандраян-1, который сильно отклонился от плановой траектории, уйдя на половину цикла вперед от расчетной позиции. После того, как ученые рассчитали его новую орбиту, за объектом начали вести наблюдение. За три месяца специалисты смогли получить дополнительную информацию о нем. После детального анализа первоначальное предположение о том, что наблюдаемый объект — Чандраян-1, подтвердилось. Убедиться в этом удалось благодаря дополнительным наблюдениям, проведенным с использованием обсерватории Аресибо
Антенна радиотелескопа Голдстоун
«Охота» за LRO и Чандраян-1 оказалась успешной. Ученые получили подтверждение того, что использование мощных радиотелескопов позволяет обнаружить наличие даже очень небольших объектов, которые находятся около Луны. Таким образом, наземные астрономические системы смогут стать неотъемлемой частью мониторинга выполнения лунных миссий.
Комментарии (27)
iG0Lka
11.03.2017 04:29-3Вот если бы они его починили… каким нить мощным радиоимпульсом :)
А так тренироваться в рассматривании объектов можно было и на тех которые работают… не понятно чего они именно до этой железки докопались…
jar_ohty
11.03.2017 12:38+2Когда железка работает, ее разглядеть гораздо легче — хотя бы по собственному радиоизлучению ее передатчика. Так что это не такая интересная задача, как обнаружить маленький мертвый спутник на орбите другой планеты.
norlin
11.03.2017 10:44Ученые получили подтверждение того, что использование мощных радиотелескопов позволяет обнаружить наличие даже очень небольших объектов, которые находятся около Луны
… при условии наличия информации о их местоположении. Хотя бы – о возможном местоположении/орбите. Т.е., судя по статье, они бы не смогли найти этот спутник, если бы он оказался на другой орбите (не предсказанной).
QWhisper
11.03.2017 11:09Я думаю если ваш спутник оказался совсем не на расчетной орбите, то все очень очень очень плохо и знание параметров орбиты вам уже ничем не поможет. А вот отклонился если то можно дать команду на коррекцию, этакий космический GPS, это круто.
Prolych
15.03.2017 12:48То есть в околоземном пространстве могут находиться армады аппаратов, которые никто не может обнаружить, если не будет знать, куда смотреть. Это всё, что нужно знать о космической обороне планеты Земля.
MatiasGray
16.03.2017 18:06+1Отнюдь! У нас существует система слежения, правда она предназначена для поиска приближающихся астероидов.
На данный момент она способна обнаружить аналог челябинского метеорита за пару дней до столкновения с землёй (более крупное тело — раньше).
Это не густо, но возможности сети постоянно растут.
Pavka_NK
15.03.2017 12:48Думаю это всё пригодится для нашего МКС и других пилотируемых станции с людьми в будущем для маневрирования от различного мусора в виде неработающих станции.
eatfears
15.03.2017 12:49На Луне есть регионы с гравитационными аномалиями, которые влияют на движение объектов, находящихся поблизости. По мнению ученых, Чандраян-1 за прошедшие несколько лет мог просто разбиться о поверхность Луны.
Разве для объектов, находящихся выше «поверхности» тела, гравитационное поле этого тела не совпадает с полем материальной точки такой же массы, находящейся в центре тяжести тела (т.е. игнорируя плотность и форму)?
Как аномалии могут влиять на параметры орбиты спутника? Читал о подобном эффекте в миссиях Аполлон.
Поясните, пожалуйста.Zenitchik
15.03.2017 15:06+1Разве для объектов, находящихся выше «поверхности» тела, гравитационное поле этого тела не совпадает с полем материальной точки такой же массы, находящейся в центре тяжести тела (т.е. игнорируя плотность и форму)?
В двух словах: не совпадает.
Подробности — «Механика космического полета в элементарном изложении.» Левантовский В.И. главы 4 и 9.
mark_ablov
17.03.2017 12:07Интересно, а откуда взялось изменение орбиты. Численно же все считается. Маленькие объекты не могли настолько внести поправки.
Zenitchik
17.03.2017 13:10+1Масконы, Земля, Солнце. Всего не учтёшь, а ошибка накапливается.
mark_ablov
17.03.2017 20:27-1Все это уже известно, не? Да, аналитически пока это не решается, но моделируется, имхо, вполне точно.
Zenitchik
17.03.2017 20:41+1«Вполне точно» для расчёта полёта по участку орбиты, но не для прогнозирования того, как оно будет летать несколько месяцев.
dron_k
В чем смысл проделанной работы?
С ним будут пытаться както взаимодействовать?
pda0
Вряд ли, хотя могут. Орбиты вокруг Луны не очень устойчивы, можно получить полезную информацию долго наблюдая за куском металла.
Куда важнее то, что наблюдения с такой точностью упростят использование аппаратов на орбите Луны. Ведь в отличии от кербалов, в жизни ракета не имеет данные по своей орбите просто так. Это всё немного остужает наполеоновские планы по освоению Луны, в виде баз, взлётов/посадок и стыковок на орбите Луны, а так же создание окололунной спутниковой групировки. Теперь немного легче. За аппаратами, даже довольно мелкими, можно присматривать непосредственно с Земли.
WorksIsGone
Смысл — отработка технологий поиска и сопровождения обьектов.
Думаю, они еще и поставили процессы.
Ну вот прикиньте, встала у вас задача, найти обьект 1.5м размером, на растоянии ~ 400т. км.
Как бы вы решили такую задачу?
2@marks, голдстоун это не радар, а центр дальней космической связи и управления, находится в Мохаве,
там много радаров на любой вкус,
https://www.gdscc.nasa.gov/?page_id=40
и трекают они всю солнечную систему,
https://www.gdscc.nasa.gov/?page_id=245
Pavel-Well
Помимо проверки технологии дальнего радио-обнаружения это может пригодится для предупреждений будущим миссиям к Луне: им надо знать, где там на орбите уже есть КА, чтобы с ними не столкнуться (хотя это и маловероятно, но на всякий случай не помешает).
Потом это ещё и дополнительные знания о стабильных орбитах у Луны — за индийским КА можно понаблюдать ещё несколько лет (или пока он не упадет на Луну) и уточнить время жизни аппаратов на такой и соседних орбитах.
dron_k
Для отработки технологии поиска полагаю достаточно анализировать то что получено общим сканированием, не ограничиваясь анализом одного предмета.
Вероятно предметов на орбите луны хватает (или не хватает?).
Орбиты можно анализировать любым другим объектом, если конечно нет особого интереса к конкретно этой орбите на которой висит Чандраян-1.
Опять же для составлении списка опасных объектов на орбите нужно собирать данные о всех объектах а не только о индийском спутнике.
Исходя из этого не совсем понятно зачем искали именно Чандраян-1, для выше описанных целей можно анализировать любой другой объект, причем желательно не один.
Так вот, особый интерес именно к этому спутнику и породил мысль что возможно авторы исследования предполагали установить связь со спутником.
WorksIsGone
>Для отработки технологии поиска полагаю достаточно анализировать то что получено общим сканированием, не ограничиваясь анализом одного предмета.
Мне кажется есть разница между «а ну-ка, покажи мне все шо там крутится» и «а покажи-ка мне уот-тот вот сереневенький с перламутровыми пуговицами».
dron_k
Я об этом и говорю, что лучше иметь возможность выбирать,
Такс такс такс, а ну-ка посмотрим как мы сможем отыскать сереневенький с перламутровыми пуговицами,
а если перламутровый с сереневенькими с пуговицами?
а как насчет без пуговиц?
Klaster
Ну наверное все обстоит как-то, так:
Zenitchik
На самом деле они сказали одно и то же. Просто учёный упустил из виду, что нубу многое неочевидно.
Robotex
Нет, просто ученые занимаются чем-то потому, что это принесет какую-то пользу, а потому что им нравится этим заниматься
Zenitchik
Естественно. Каждый выбирает работу по душе. Но это не значит, что они не думают о её полезности.
Wan-Derer
Возможно, для настройки телескопа. Из статьи видно что система используется для наблюдения астероидами. Если удалось найти объект в предсказанных координатах, значит можно верить рассчитанным координатам для обнаруженных объектов.