Детективная история «Космоса-2499» Страница 1 из 2






В начале прошлой недели по сети прошли новости про обнаружение таинственного спутника «Космос-2499». Разнообразные источники выдвигали версии об «убийце спутников», «спутнике-инспекторе», «экспериментальном аппарате с плазменным двигателем» и тому подобные интересные вещи. Тем любопытнее будет посмотреть его орбитальные параметры, попробовать посчитать расход характеристической скорости и проанализировать существующие версии о назначении и оснащении загадочного аппарата.

Предыстория и коррекция мифов

Прежде всего необходимо сказать, что объект 2014-028E стал вызывать подозрения ещё несколько месяцев назад. 23 мая 2014 года ракета-носитель «Рокот» вывела на орбиту три военных спутника связи «Родник». Вместе с разгонным блоком «Бриз-КМ» на орбите должно было оказаться четыре объекта (2014-028A-D). Однако был обнаружен пятый объект неизвестного происхождения. Это мог быть космический мусор, или же ещё один спутник. Вторая версия казалась весьма логичной — вместе с тремя «Родниками» в 2013 году был выведен неизвестный аппарат, впоследствии получивший номер «Космос-2491», а в 2012 и 2008 году попутно с основной нагрузкой запускались гражданские аппараты «МиР» и «Юбилейный». Ситуация стала гораздо интересней, когда в июне объект начал двигаться. 24 июня он снизил перигей на 4 км и поднял апогей на 3,5 км. В принципе, это всё ещё можно было списать на ошибки публично доступных орбитальных параметров. Но уже в июле изменения орбиты стали очевидно намеренными — перигей упал почти на 90 километров! А маневры аппарата заставили предположить, что он собирается подобраться к отработавшему «Бризу-КМ» (объект 2014-028D). Действительно, 9 ноября аппарат подошёл к разгонному блоку ближе одного километра. Из-за небольшой разницы в параметрах орбиты объекты разошлись снова, и их новое сближение ожидается в конце ноября-начале декабря. А журналисты подняли переполох примерно спустя неделю после первого сближения.

Получение данных и расчет орбитальных параметров

Какая польза обычному человеку от Стратегического командования Вооружённых сил США? Главным образом — получение данных об орбитальных параметрах спутников. Дело в том, у них есть сайт http://www.space-track.org/, на котором выкладываются публично доступные данные о летающих в космосе спутниках. Любой желающий, после регистрации, может получить доступ к этим данным. Воспользуемся их услугами:




Результатом будет портянка маловразумительных для непосвященного человека цифр:

1 39765U 14028E   14143.85155363  .00000010  00000-0  00000+0 0    18 2 39765 082.4519 349.4209 0018110 317.1560 042.8029 12.42900902    33 1 39765U 14028E   14143.93205085  .00000010  00000-0  00000+0 0    36 2 39765 082.4452 349.3605 0017028 316.2609 043.7103 12.42903492    40 1 39765U 14028E   14143.93205141  .00000010  00000-0  00000+0 0    28 2 39765 082.4533 349.3598 0018514 317.1806 042.7856 12.42904273    43
Это — так называемые TLE, формат описания орбиты космического объекта в двух строках. Сохраняем данные как CSV файл и читаем табличным процессором.
Задача первая — преобразование формата времени. «14143.85155363» — это 2014 год, 143 день года, а 0,85155363 — часы, минуты и секунды как доля полного дня. Используя функции табличного процессора, получить дату достаточно просто.
Задача вторая — получение данных об апогее и перигее. Здесь нам нужны формулы из орбитальной механики. В TLE предпоследним параметром второй строчки хранится частота обращения в оборотах в день (12.42900902). Используя формулы отсюда, мы можем получить значение большой полуоси эллипса орбиты как:

a = (8681663.653 / n0) ^ (2/3)
где:
n0 — частота обращения (среднее движение) в оборотах в день.

Зная большую полуось эллипса мы можем получить значения апогея и перигея как:

hp = a(1 — e0) — 6371
ha = a(1 + e0) — 6371
где:
e0 — эксцентриситет орбиты (пятый параметр во второй строке — 0018514, преобразуется в 0,0018514).
6371 — радиус Земли.

Я сделал файл с расчетами, формат ODS, для нормального отображения не пытайтесь открыть в Google Drive, скачайте и смотрите локально.

В результате получается следующий интересный график:

  • 2528
  • 25/11/2014

Не забудьте подписаться!

Категории