Китай, похоже, рассмотрел возможность повышения своих возможностей по информированию о космической ситуации путем вывода спутника на ретроградную орбиту в геостационарном поясе.

В статье, опубликованной в Nature Scientific Reports авторами из Центра управления спутниками Сианя, рассматривается возможность использования лунного поворота для вывода спутника на ретроградную орбиту в геостационарном поясе (GEO) для мониторинга деятельности и предупреждения об обломках.

Спутники на геоорбитах на высоте около 35 786 километров над Землей, с нулевым наклоном и высотой, на которой орбита спутников соответствует периоду вращения Земли. Таким образом, этот пояс очень полезен для таких приложений, как телекоммуникации и погода, поскольку спутники, по-видимому, находятся в фиксированном месте в небе для передачи и проведения наблюдений.

Спутники мониторинга на ГЕО, такие как американская программа геосинхронной космической ситуационной осведомленности (GSSAP), обычно находятся на прогрессивных орбитах на десятки километров выше или ниже пояса. Это позволяет им дрейфовать на запад или восток соответственно и со временем проходить мимо спутников и объектов в поясе с низкой относительной скоростью, перемещаясь примерно на градус в день и обеспечивая близкие подходы для осмотра.

Однако орбитальный спутник-информатор в ретро-ГЕО сможет проходить мимо всех объектов в ГЕО каждые 12 часов.

Это позволило бы быстро каталогизировать обломки, а также движения других спутников, предоставляя важную информацию о высоко ценимой орбите.

Спутники на геосинхронной орбите (ГЕО) представляют большую ценность для правительственных и коммерческих целей, и мониторинг этой критической орбиты имеет жизненно важное значение. За последнее десятилетие Китай значительно увеличил скорость запуска и присутствие в ГЕО, и, следовательно, все больше нуждается в возможностях ситуационной осведомленности для понимания действий и изменений.

Однако вывести спутник на ретроградную геостационарную орбиту (ретро-ГЕО) было бы непросто, поскольку космический аппарат должен быть наклонен на 180 градусов, двигаясь в направлении, противоположном всему остальному в ГЕО. Космические аппараты, направляющиеся на ГЕО, запускаются на восток, используя скорость вращения Земли, чтобы помочь им достичь орбиты.

Запуск на запад влечет за собой высокие энергетические штрафы за запуск, что побудило авторов, ссылаясь на более ранние западные статьи на эту тему, рассмотреть путь к ретро-ГЕО через Луну. На данный момент максимальное наклонение спутника на геосинхронной орбите составляет 60,3 градуса, орбита, используемая японской спутниковой системой Quasi Zenith для регионального улучшения GPS. Китай также имеет спутники Beidou-IGSO, наклоненные на 55,2 градуса.

Полет на Луну и использование его для гравитационной поддержки может вывести космический корабль на орбиту перехода для входа в retro-GEO требует меньших затрат на топливо.

Эта концепция существует по крайней мере с 1980-х годов, но не использовалась. Одна из причин заключается в том, что космический корабль на такой орбите может увеличить опасность обломков, которую он будет стремиться оценить.

“Я думаю, что это может быть опасно, потому что вы перемещаетесь по георегиону с гораздо большей относительной скоростью, чем все остальное”, - сказал SpaceNews Брайан Уиден, директор по планированию программ Фонда "Безопасный мир".

“Если вы делаете это на той же высоте, что и GEO, это будет похоже на то, как если бы автомобиль ехал не в ту сторону по автостраде. Будем надеяться, что он по-прежнему будет находиться выше или ниже GEO, чтобы избежать столкновений с геостационарным поясом, но вам все равно придется избегать столкновений, и у вас будет меньше времени для принятия решений ”, - говорит Уиден. Это связано с более высокими относительными скоростями задействованных объектов.

Другим недостатком было бы то, что спутники мониторинга в retro-GEO также не смогут проводить операции сближения и сближения (RPO) для проверки собственных активов страны или слежения за активами других из-за высоких относительных скоростей.

“Я действительно не вижу в этом особой ценности”, - говорит Уиден. “Если целью является мониторинг объектов в регионе GEO, я думаю, вам лучше использовать группировку спутников на нормальных дрейфующих орбитах. И я думаю, что международная реакция будет вызывать серьезную озабоченность ”.

“Это может быть немного лучше для определения характеристик вблизи, потому что вы можете охватить пояс быстрее, но за счет более короткого времени наблюдения за каким-либо конкретным объектом или регионом”.

Китай, похоже, выбрал путь, аналогичный GSSAP, отправив пары спутников для наблюдения выше и ниже ГЕО пояса. В декабре 2021 года он запустил спутники Shiyan-12-01 и Shiyan-12-02, которые могут стать первыми из серии спутников GEO inspector.

Игра в орбитальные кошки-мышки между Shiyan-12-01 и 02 и наблюдением США USA 270 в начале этого года показала, что Китай обладает изысканными возможностями SSA, тактики и контрпространства.

Источник: https://spacenews.com/china-looked-at-putting-a-monitoring-satellite-in-retrograde-geostationary-orbit-via-the-moon/