Управляемый Спутник Активный ( Русский : Управляемый Спутник Активный для Контролируемого Активного Спутника), или US-A , также известный на западе как Radar Ocean Reconnaissance Satellite или RORSAT ( индекс GRAU 17F16K), представлял собой серию из 33 советских разведывательных спутников . Спутники, запущенные между 1967 и 1988 годами для наблюдения за НАТО и торговыми судами с помощью радаров , питались от ядерных реакторов .
Поскольку обратный сигнал от обычной цели, освещенной радиолокационным передатчиком, уменьшается как величина, обратная четвертой степени расстояния, для эффективной работы обзорного радиолокатора спутники US-A должны были быть размещены на низкой околоземной орбите . Если бы они использовали для питания большие солнечные батареи, орбита быстро распалась бы из-за сопротивления через верхние слои атмосферы. Кроме того, спутник был бы бесполезен в тени Земли. Следовательно, большинство спутников несли ядерные реакторы типа БЭС-5, работающие на уране-235 . Обычно ядра ядерных реакторов выбрасывались на высокую орбиту (так называемую «орбиту захоронения») в конце миссии, но было несколько аварий, некоторые из которых привели к повторному попаданию радиоактивного материала в атмосферу Земли .
В рамках программы US-A было выведено на орбиту в общей сложности 33 ядерных реактора, 31 из которых был типа BES-5 с мощностью около двух киловатт мощности для радиолокационного блока. Кроме того, в 1987 году Советы запустили два более крупных ядерных реактора TOPAZ (шесть киловатт) на спутниках «Космос» (« Космос 1818» и « Космос 1867» ), каждый из которых был способен работать в течение шести месяцев. [1] Находящиеся на более высокой орбите спутники, содержащие ТОПАЗ, были основным источником орбитального загрязнения для спутников, которые воспринимали гамма-излучение в астрономических целях и в целях безопасности, поскольку радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РТГ) не генерируют значительного гамма-излучения по сравнению с неэкранированными спутниками. реакторы и все космические корабли, содержащие БЭС-5, находились на слишком низкой орбите, чтобы вызвать загрязнение позитронами в магнитосфере. [2]
Последний спутник US-A был запущен 14 марта 1988 года.
Инциденты
- Неудача при запуске, 25 апреля 1973 г. Запуск не удался, реактор упал в Тихий океан к северу от Японии. Радиация была обнаружена американскими самолетами для отбора проб воздуха.
- Космос 367 (04564 / 1970-079A), 3 октября 1970 г., отказал через 110 часов после запуска, перешел на более высокую орбиту. [ необходима цитата ]
- Космос 954 . Спутник не смог вывести на орбиту ядерно-безопасного хранения, как планировалось. Ядерные материалы вновь вошел в атмосферу Земли 24 января 1978 года и оставил след радиоактивного загрязнения в течение приблизительно 124000 квадратных километров Канады «s северо - западных территорий .
- Космос 1402 . Не удалось вывести на орбиту хранения в конце 1982 года. Активная зона реактора была отделена от остальной части космического корабля и была последней частью спутника, который вернулся на Землю и приземлился в южной части Атлантического океана 7 февраля 1983 года.
- Космос 1900 . Основная система не смогла вывести активную зону реактора на орбиту хранения, но резервной удалось вывести ее на орбиту на 80 км (50 миль) ниже предполагаемой высоты. [ необходима цитата ]
Другие проблемы
Хотя большинство ядерных ядер было успешно выброшено на более высокие орбиты, их орбиты в конечном итоге все равно будут распадаться.
Спутники US-A были основным источником космического мусора на низкой околоземной орбите . Мусор создается двумя способами:
- В течение 16 активной зона реактора выбрасывания, приблизительно 128 кг NaK -78 (а легкоплавкий сплав эвтектические 22% и 78% вес / веса натрия и калия , соответственно) побег из первичных систем теплоносителя BES-5 реакторов. Более мелкие капли уже распались / вернулись, но более крупные (до 5,5 см в диаметре) все еще находятся на орбите. Поскольку металлический теплоноситель подвергался нейтронному излучению, он содержит некоторое количество радиоактивного аргона- 39 с периодом полураспада 269 лет. Риск поверхностного загрязнения невелик, поскольку капли полностью сгорают в верхних слоях атмосферы при повторном входе, а аргон, химически инертный газ, рассеивается. Главный риск - столкновение с работающими спутниками. [3]
- Дополнительный механизм - это воздействие космического мусора на неповрежденные контуры охлаждающей жидкости. Некоторые из этих старых спутников пробиваются орбитальным космическим мусором - по расчетам, это составляет 8 процентов за любой 50-летний период - и выбрасывают оставшийся в них хладагент NaK в космос. Охлаждающая жидкость самоформируется в замороженные капли твердого натрия-калия размером до нескольких сантиметров [4], и эти твердые объекты затем сами становятся значительным источником космического мусора. [5]
Смотрите также
- SNAP-10A , экспериментальный ядерный реактор, запущенный на орбиту США
- Радар космического базирования
- Список спутников Космос
Рекомендации
- Wiedemann, C .; Освальд, М .; Stabroth, S .; Klinkrad, H .; Вёрсманн, П. (2005). «Моделирование капель RORSAT NaK для модернизации MASTER 2005». Acta Astronautica . 57 (2–8): 478–489. Bibcode : 2005AcAau..57..478W . DOI : 10.1016 / j.actaastro.2005.03.014 .
- ^ Краткое изложение космических ядерных энергетических систем
- ^ позитронное загрязнение от TOPAZ
- ^ Wiedemann, C .; Освальд, М .; Stabroth, S .; Klinkrad, H .; Вёрсманн, П. (2005). «Распределение по размерам капель NaK, выпущенных при выбросе активной зоны реактора РОРСАТ». Успехи в космических исследованиях . 35 (7): 1290–1295. Bibcode : 2005AdSpR..35.1290W . DOI : 10.1016 / j.asr.2005.05.056 .
- ^ К. Видеманн и др., «Распределение размеров капель NaK для MASTER-2009», Труды 5-й Европейской конференции по космическому мусору , 30 марта - 2 апреля 2009 г. (ESA SP-672, июль 2009 г.).
- ^ А. Росси и др., "Влияние капель RORSAT NaK на долгосрочную эволюцию популяции космического мусора" , Пизанский университет, 1997.
Внешние ссылки
- Статья в энциклопедии Astronautica о программе US-A RORSAT.
- Программа US-A и радионаблюдения за ней.
- Леонард Дэвид (29 марта 2004 г.). "Хаос в небесах: смертельное наследие протекающего реактора советского спутника" . Space.com . Архивировано из оригинала 5 апреля 2004 года.
- Леонард Дэвид (15 января 2009 г.). "Сработал старый советский спутник с ядерной установкой" . Space.com .