Основные направления и результаты работ по защите Российского сегмента МКС от метеороидов и космического мусора
Автор: Марков Александр Викторович, Коношенко Виктор Петрович, Беглов Рушан Исмаилович, Соколов Вячеслав Георгиевич, Горбенко Андрей Владимирович
Журнал: Космическая техника и технологии @ktt-energia
Рубрика: Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов
Статья в выпуске: 4 (23), 2018 года.
Бесплатный доступ
Задача обеспечения безопасной эксплуатации орбитальной станции в условиях возрастающего загрязнения околоземного космоса так называемым космическим мусором стала особенно актуальной при разработке Международной космической станции (МКС). На начальном этапе строительства МКС выявилось различие в подходах основных партнеров проекта (NASA и РКК «Энергия») к обеспечению безопасности, связанной с воздействием космического мусора. В результате плодотворного взаимодействия руководителей проекта и специалистов были сформулированы общие требования безопасности по защите от метеороидов и космического мусора и найдены основные технические решения, обеспечивающие выполнение этих требований. В настоящей статье дан обзор основных проблемных вопросов, возникших при проектировании экранной защиты модулей Российского сегмента МКС, а также методов и результатов их решения. Описаны рассмотренные варианты усиления экранной защиты служебного модуля на орбите и поэтапная реализация выбранного варианта. Приведены конструктивные схемы экранных защитных конструкций других модулей и транспортных кораблей Российского сегмента МКС, а также результаты расчетов основных показателей безопасности при воздействии метеороидов и космического мусора, достигнутые в результате реализации разработанных средств экранной защиты.
Международная космическая станция, российский сегмент мкс, метеороид, космический мусор, экранная защитная конструкция
Короткий адрес: https://sciup.org/143168435
IDR: 143168435
Список литературы Основные направления и результаты работ по защите Российского сегмента МКС от метеороидов и космического мусора
- Drolshagen G. Meteoroid/debris impact analysis application to LDEF, Eureca and Columbus//Proceedings of the First European Conference on Space Debris, Darmstadt, Germany, 5-7 April 1993.
- Kessler D.J., Reynolds R.C., Anz-Meador P.D. Orbital debris environment for spacecraft designed to operate in low Earth orbit//NASA TM 100-471, April 1989.
- Abbott D., Williams D.R., Bjorkman M.D. BUMPER-II analysis tool: user’s manual. Report No. D683-29018-2, Boeing Company, Huntsville, AL, 1993.
- Ryan S., Christiansen E.L. Micro -meteoroid and Orbital Debris (MMOD) shield ballistic limits analysis program//NASA/TM-2009-214789, 2010.
- Christiansen E.L. et al. Handbook for designing MMOD protection//NASA/TM-2009-214785, 2009.
- Nazarenko A.I., Romanchenkov V.P., Sokolov V.G., Gorbenko A.V. Analysis of the characteristics of orbital debris and the vulnarability of orbital station’s structural elements to puncture//Space Forum. 1996. V. 1. Pp. 285-295.
- Utkin V.F., Romanchenkov V.P., Sokolov V.G., Brovkin A.G. Risk of functioning of International Space Station connected with influence of meteoroids and space debris//IAA-98-IAA.6.4.03, 49th International Astronautical Congress, September 28-October 02 1998, Melbourne, Australia.
- Буслов Е.П., Головко А.В., Горобец Д.В., Давыдов В.А., Емельянов В.А., Куденцов В.Ю., Кулик С.В., Логинов С.С., Макаров Ю.Н., Михайлов М.А., Молотов И.Е., Муталапов А.К., Назаренко А.И., Панкратов Е.Ю., Попкова Л.Б., Райкунов Г.Г., Сазонов В.С., Соколов В.Г., Трушляков В.И., Ужегов В.М., Фельдштейн В.А., Фомичев Г.В., Чекалин С.В., Яковлев М.В. Проблемы космической деятельности, обусловленные техногенным засорением околоземного космического пространства, ионизирующими излучениями космического пространства и астероидно-кометной опасностью. Монография под общ. ред. М.В. Яковлева. М.: Изд-во ЗАО «НИИ "ЭНЦИТЕХ"», 2010. 315 с.
- Анисимов А.В., Асатурьян В.С., Балакирев Ю.Г., Балыко Ю.П., Бужинский В.А., Буслов Е.П., Буяков И.А., Быков Д.Л., Владимиров С.А., Голденко Н.А., Горохов В.Б., Докучаев Л.В., Ефименко Г.Г., Клишев О.П., Колозезный А.Э., Комаров И.С., Липень А.В., Лиходед А.И., Малинин А.А., Митин П.В., Мытарев А.И., Паничкин Н.Г., Покровский О.С., Пономарев Д.А., Попов В.Л., Семенов В.И., Сидоров В.В., Синельников В.С., Судомоев А.Д., Сухинин С.Н., Тимошина А.В., Титов В.А., Фельдштейн В.А., Хайлов А.Н., Чурилов Г.А., Швейко Ю.Ю., Юранев О.А. Методологические основы научных исследований при обосновании направлений космической деятельности, облика перспективных космических комплексов и систем и их научнотехнического сопровождения. В 5-ти т. Т. 5: Методология исследования прочности и динамики ракет-носителей и космических аппаратов. М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К», 2016. 376 с.
- Технические требования к Российскому сегменту МКС SSP 41163 H, п. 3.3.12.1.1. Стойкость конструкции к пробою метеороидами и техногенными частицами, табл. ХХХ.
- Piekutowski A.J. A method of estimating the state of the material in an all-aluminum debris cloud//AIAA Space Programs and Technologies Conference, September 27-29, 1994, Huntsville, AL, USA.
- Liou J.-C., Matney M., Anz-Meador P., Kessler D.J., Jansen M., Theall J.R. The new NASA Orbital Debris Engineering Model 0RDEM2000//NASA/TP2002-210780, May 2002.
- Объединенный документ NASA/РКА по спецификациям и стандартам для Российского сегмента МКС -Программа Международная космическая станция, SSP 50094, п. 3.8.1 «Метеориты». Хьюстон, Москва, 1997.
- McNamara H., Jones J., Kauffman B., Suggs R., Cooke W., Smith S. Meteoroid Engineering Model (MEM): a meteoroid model for the inner Solar system//Earth, Moon and Planets. 2004. V. 95. Issue 1-4. Pp. 123-139.
- Stansbery E.G., Matney M.J. et al. NASA Orbital Debris Engineering Model ORDEM 3.0 user’s guide//NASA/TP-2014-217370, April 2014.
- Горбенко А.В., Соколов В.Г., Цветков В.В. Усиление микрометеороидной защиты пилотируемых кораблей «Союз» и грузовых кораблей «Прогресс» путем установки противометеороидного экрана//Космонавтика и ракетостроение. 2012. № 4(69). C. 173-180.
- Комплексная методика оценки защиты модулей РС МКС и рисков возникновения нештатных ситуаций, обусловленных воздействием микрометеороидов и космического мусора. Инв. № 851-5720/13/49-23-5557-1494-2015. УДК 629.76.085.075:521.3. № гос. рег. У93452. ФГУП ЦНИИмаш, 2015 г.
- Абашкин Б.И., Асатурьян В.С., Буслов Е.П., Голденко Н.А., Голуб К.Ю., Горбенко А.В., Комаров И.С., Лоцманов А.В., Онучин Е.С., Семенов В.И., Соколов В.Г., Фельдштейн В.А., Юмагулов Э.Р. Аппаратнопрограммный комплекс «Риск-удар». Свидетельство о регистрации программного средства в фонде алгоритмов и программ по ракетно-космической технике № 4245 от 10.01.2017 г. ФГУП ЦНИИмаш.
- Хамиц И.И., Филиппов И.М., Бурылов Л.С., Медведев Н.Г., Чернецова А.А., Зарубин В.С., Фельдштейн В.А., Буслов Е.П., Ли А.А., Горбунов Ю.В. Трансформируемые крупногабаритные конструкции для перспективных пилотируемых комплексов//Космическая техника и технологии. 2016. № 2(13). С. 23-33.
- Hyde J., Evans H., Christiansen E., Lear D. MSCSurv11 Russian Segment results. Hypervelocity Impact Technology Group, Johnson Space Center, NASA, 2016.
