A A A A Автор Тема: Когда сойдет с орбиты "Молния"?  (Прочитано 1340 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн drobyshevАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 6
  • Рейтинг: +1/-0
Просматривая недавно на heavens-above базу данных спутников, случайно наткнулся на параметры орбиты одного из советских спутников "Молния-3":

По состоянию на (UTC):  9 июня 2017 г. 22:39:42
Эксцентриситет:  0,7112318
Наклонение:  62,4976°
Высота перигея:  105 km
Высота апогея:  32039 km
Долгота восходящего узла:  20,2696°
Аргумент перицентра:  271,0679°
Частота обращения (оборотов в сутки):  2,58084274
Средняя аномалия:  15,6005°
Номер витка:  31075

Из этой информации, пожалуй, наиболее интересна высота перигея спутника - 105 км. Видно, что на каждом витке сильно вытянутой орбиты "Молния" чиркает по верхним слоям атмосферы. Предполагаю, что в скором будущем спутник прекратит свое существование. Можно ли хотя бы приблизительно оценить оставшийся ему срок?

P.S. На орбиту спутник выведен 13.10.1978 с космодрома Плесецк со следующими параметрами:

наклонение орбиты - 62,8 град.;
период обращения - 736 мин.;
минимальное расстояние от поверхности Земли (в перигее) - 467 км.;
максимальное расстояние от поверхности Земли (в апогее) - 40825 км.

Оффлайн bob

  • *****
  • Сообщений: 27 351
  • Рейтинг: +615/-105
  • Carthago delenda est
Re: Когда сойдет с орбиты "Молния"?
« Ответ #1 : 10.07.2017 [17:56:10] »
Можно ли хотя бы приблизительно оценить оставшийся ему срок?
Посмотрите:
Вопрос по аэрофизике
... et Carthago delenda est.

Оффлайн drobyshevАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 6
  • Рейтинг: +1/-0
Re: Когда сойдет с орбиты "Молния"?
« Ответ #2 : 10.07.2017 [18:02:39] »
Посмотрите:
Вопрос по аэрофизике
Спасибо! Буду разбираться.

Оффлайн VLG

  • *****
  • Сообщений: 2 882
  • Рейтинг: +122/-1
Re: Когда сойдет с орбиты "Молния"?
« Ответ #3 : 10.07.2017 [18:26:38] »
Можно! Даже можно ничего не считать. Из высоты перигея сразу вспоминается анекдот:
"Доктор, сколько я еще проживу?
-Десять!
Чего десять? Лет, месяцев, дней?
Уже девять!"
еще из "Кон-тики. Путь к Земле"помню, что при перигее ниже 140 км время жизни спутника измеряется одним - двумя оборотами.  То же и в ссылке, которую вам привели:
"При достижении высоты около 160 км спутник сможет сделать всего пару оборотов и сгорит в атмосфере, войдя в резкий и необратимый спуск."
Вот вам и ответ -2,5 - 5 дней. Интересно подсчитать, где у него перигей. Примерно там и будет наблюдаться красивая "падающая звезда".
Вооружение - легкий крейсер с дальнобойной артиллерией:
главный калибр 6 дюймов - Ньютон DS 150/1200 на колонне "Алькора", спаренная зенитная установка: SkyMaster 15x70

Оффлайн drobyshevАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 6
  • Рейтинг: +1/-0
Re: Когда сойдет с орбиты "Молния"?
« Ответ #4 : 10.07.2017 [19:07:52] »
То же и в ссылке, которую вам привели:"При достижении высоты около 160 км спутник сможет сделать всего пару оборотов и сгорит в атмосфере, войдя в резкий и необратимый спуск."
Здесь ситуация иная - орбита не круговая, а сильно вытянутая. Спутник ныряет в верхние слои на сравнительно короткое время и затем выныривает.

Судя по формуле (12) и набору TLE

1 11057U 78095A   17160.94424745 +.00401549 +38892-4 +24231-3 0  9999
2 11057 062.4976 020.2696 7112318 271.0679 015.6005 02.58084274310753

в котором, среди прочего, есть первая производная от среднего движения, время существования составит грубо 170 суток. Впрочем, поживем, увидим.

Оффлайн Deimos

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 13 346
  • Рейтинг: +171/-8
  • Алексей Ткаченко
    • Skype - deimos.belastro.net
  • Награды Открытие комет, астероидов, сверхновых звезд, научно значимые исследования.
    • Белорусская любительская астрономическая сеть
Re: Когда сойдет с орбиты "Молния"?
« Ответ #5 : 10.07.2017 [20:49:53] »
Чем дальше, тем сильнее будет вмешиваться вторая производная.
У природы нет плохой погоды, у неё просто на нас аллергия.

Учение без размышления бесполезно, но и размышление без учения опасно /Конфуций/

Оффлайн bob

  • *****
  • Сообщений: 27 351
  • Рейтинг: +615/-105
  • Carthago delenda est
Re: Когда сойдет с орбиты "Молния"?
« Ответ #6 : 10.07.2017 [23:08:50] »
еще из "Кон-тики. Путь к Земле"помню, что при перигее ниже 140 км время жизни спутника измеряется одним - двумя оборотами.  То же и в ссылке, которую вам привели:
"При достижении высоты около 160 км спутник сможет сделать всего пару оборотов и сгорит в атмосфере, войдя в резкий и необратимый спуск."
Там же я пишу, в пояснении к ссылке, что формула верна только для идеального гомогенного шарика. Для аппарата сложной формы и распределения масс она может быть сколь угодно не верна.
Вот вам и ответ -2,5 - 5 дней. Интересно подсчитать, где у него перигей. Примерно там и будет наблюдаться красивая "падающая звезда".
Наиболее вероятно. Но не поверите - тоже не факт. При некоторых углах и условиях входа может произойти обратный эффект - спутник "отскочит" от атмосферы и уйдёт в высокую "свечку". Это было значительной угрозой при полётах "Востока", "Восходов" и "Аполлонов", поскольку у них ресурс автономности СЖО был в обрез, только под основное полётное время. В случае курсовой ошибки экипаж корабля, вошедшего в атмосферу под неправильным углом, был обречён. При такой ошибке корабль уходит на высокую суборбитальную траекторию. И, например, в случае "Аполлонов" может сутки болтаться на ней, пока все не задохнутся. То ли Армстронг, то ли Олдрин сравнивали вход в атмосферу с цирковым номером, где акробат, прыгнув из под купола цирка, должен попасть ногами точно в ведро с водой. Входное окно и посадочный коридор очень узки. Если траектория входа слишком близка к вертикальной, корабль либо не затормозится нормально, либо теплозащита не выдержит, либо перегрузки превысят предельные. Если она слишком полога, отлетишь почти назад, к точке Лагранжа. Вот так вот. На "Союзах" ни первой, ни второй из проблем практически нет. Слишком резкий спуск называют "баллистическим" (слышали, наверное, не раз). Он очень тяжёл для космонавтов из-за опасных перегрузок, но не смертельно опасен. А "отскок" тоже не особо опасен из-за большого ресурса автономности. К счастью, всё это пока проверялось только в теории и на беспилотных ИСЗ. Никому ещё не "повезло" попасть в такую аварию со смертельным исходом. Баллистические спуски несколько раз случались, но все целы.
« Последнее редактирование: 10.07.2017 [23:44:06] от bob »
... et Carthago delenda est.

Оффлайн Крупин

  • *****
  • Сообщений: 4 274
  • Рейтинг: +80/-8
    • Девятой планеты нет
Re: Когда сойдет с орбиты "Молния"?
« Ответ #7 : 11.07.2017 [08:10:24] »
Наиболее вероятно. Но не поверите - тоже не факт. При некоторых углах и условиях входа может произойти обратный эффект - спутник "отскочит" от атмосферы и уйдёт в высокую "свечку".
Чистая фэнтези. Энергия, длина большой оси и период обращения связаны однозначно, так что ни в какую свечку длительностью в сутки спутник уйти не может, раз делает (примерно) 2 с половиной оборота в сутки - период будет только уменьшаться. Если возрастёт апогей, то даже и сохранении энергии перигей уменьшится на такую же величину, спутник войдёт в более крутое пике и грохнется ещё раньше.

Оффлайн bob

  • *****
  • Сообщений: 27 351
  • Рейтинг: +615/-105
  • Carthago delenda est
Re: Когда сойдет с орбиты "Молния"?
« Ответ #8 : 11.07.2017 [10:47:27] »
Чистая фэнтези. Энергия, длина большой оси и период обращения связаны однозначно, так что ни в какую свечку длительностью в сутки спутник уйти не может, раз делает (примерно) 2 с половиной оборота в сутки - период будет только уменьшаться. Если возрастёт апогей, то даже и сохранении энергии перигей уменьшится на такую же величину, спутник войдёт в более крутое пике и грохнется ещё раньше.
Причём здесь фэнтези? На сутки мог уйти "Аполлон" из примера. Низкоорбитальный спутник, отскочив от верхних слоёв атмосферы, уйдёт на суборбитальную траекторию с новым апогеем, с упадёт примерно через половину периода обращения. Но не в старом перигее, как ожидалось, а в совсем другой точке. Но повторю, это редкий случай. Чаще всего он действительно сгорает в перигее. Я просто напомнил о том, что такая казуистика тоже иногда случается.
... et Carthago delenda est.

Оффлайн Змей Петров

  • *****
  • Сообщений: 9 367
  • Рейтинг: +84/-18
  • В тёмной комнате всегда найдётся очень черный кот
Re: Когда сойдет с орбиты "Молния"?
« Ответ #9 : 11.07.2017 [12:29:03] »
еще из "Кон-тики. Путь к Земле"помню, что при перигее ниже 140 км время жизни спутника измеряется одним - двумя оборотами. 
Вообще-то это сильно зависит от массы и миделя спутника.
- Консервов не осталось?
- Ещё банка сайры.
- Хорошо, значит и котейки с голоду не пропадут.
- А морды от сайры у них не треснут?
- Никогда! (C) Е.Лукин

Оффлайн VLG

  • *****
  • Сообщений: 2 882
  • Рейтинг: +122/-1
Re: Когда сойдет с орбиты "Молния"?
« Ответ #10 : 11.07.2017 [14:47:03] »
Задел меня этот вопрос. Достал я тот самый "Путь к Земле" с программой моделирования движения КА около небесного тела с атмосферой (лучше ничего под рукой не оказалось), в журнале Техника-молодежи нашел проекции спутника, массу в Википедии, достал свой нет, не МК-52 ,а планшет с эмуляцией ПМК (он считает раз в 10 быстрее), и прогнал пол-витка. программа решает дифуравнение второго порядка методом Эйлера, поэтому шаг дифференцирования (время) пришлось задавать мизерным - 10 секунд в перигее и 180 секунд в апогее. Запарился преизрядно. Но получается, что за этот виток спутник теряет 4500 км в апогее.  Вариантов три:
1. жить ему осталось витка 4, то есть дня два
2. по расчету, перигей следующего витка вообще получается ниже поверхности, т. е . уже все, бедолага отлетался.
3. точность вычислений недостаточна, и все неверно.
Интересно, как там на самом деле? Два дня прошло...
Вооружение - легкий крейсер с дальнобойной артиллерией:
главный калибр 6 дюймов - Ньютон DS 150/1200 на колонне "Алькора", спаренная зенитная установка: SkyMaster 15x70

Оффлайн Змей Петров

  • *****
  • Сообщений: 9 367
  • Рейтинг: +84/-18
  • В тёмной комнате всегда найдётся очень черный кот
Re: Когда сойдет с орбиты "Молния"?
« Ответ #11 : 11.07.2017 [14:54:55] »
VLG, вы не указали какой мидель и массу вы задали.
Без этого расчёты не имеют смысла.
- Консервов не осталось?
- Ещё банка сайры.
- Хорошо, значит и котейки с голоду не пропадут.
- А морды от сайры у них не треснут?
- Никогда! (C) Е.Лукин

Оффлайн VLG

  • *****
  • Сообщений: 2 882
  • Рейтинг: +122/-1
Re: Когда сойдет с орбиты "Молния"?
« Ответ #12 : 11.07.2017 [15:04:22] »
Уточняю - масса 1740 кг, миделем решил считать наименьшую проекцию - боковую (с рисунка в вложении) - 2,6 кв. м. Характерный масштаб атмосферы оставил как в программе - 17500 м, плотность воздуха на уровне моря 1,3 кг/кубометр.
Вооружение - легкий крейсер с дальнобойной артиллерией:
главный калибр 6 дюймов - Ньютон DS 150/1200 на колонне "Алькора", спаренная зенитная установка: SkyMaster 15x70

Оффлайн VLG

  • *****
  • Сообщений: 2 882
  • Рейтинг: +122/-1
Re: Когда сойдет с орбиты "Молния"?
« Ответ #13 : 11.07.2017 [15:06:18] »
Если считать, что солнечные батареи не оторвались и спутник ориентирован "носом" вперед, то торможение будет еще больше.
Вооружение - легкий крейсер с дальнобойной артиллерией:
главный калибр 6 дюймов - Ньютон DS 150/1200 на колонне "Алькора", спаренная зенитная установка: SkyMaster 15x70

Оффлайн bob

  • *****
  • Сообщений: 27 351
  • Рейтинг: +615/-105
  • Carthago delenda est
Re: Когда сойдет с орбиты "Молния"?
« Ответ #14 : 11.07.2017 [17:58:50] »
Вопрос ещё в том, что за "Молния". Их было много. Старый трактатЪ о падениях "Молний":
https://www.vz.ru/news/2013/10/2/652986.html
Возможно, данные взяты по одной из уже упавших. Если бы ей оставалось жить так мало, об этом уже бы написали. В частности, здесь есть тема, где любители постоянно отслеживают такие события:
Снова неуправляемо падает крупный ИСЗ
« Последнее редактирование: 11.07.2017 [18:04:24] от bob »
... et Carthago delenda est.

Оффлайн VLG

  • *****
  • Сообщений: 2 882
  • Рейтинг: +122/-1
Re: Когда сойдет с орбиты "Молния"?
« Ответ #15 : 11.07.2017 [18:12:56] »
Если верить этому сайту:
http://space.skyrocket.de/doc_sdat/molniya-3.htm
то это молния-3 10
Вооружение - легкий крейсер с дальнобойной артиллерией:
главный калибр 6 дюймов - Ньютон DS 150/1200 на колонне "Алькора", спаренная зенитная установка: SkyMaster 15x70

Оффлайн drobyshevАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 6
  • Рейтинг: +1/-0
Re: Когда сойдет с орбиты "Молния"?
« Ответ #16 : 11.07.2017 [18:19:36] »
Вопрос ещё в том, что за "Молния". Их было много. Старый трактатЪ о падениях "Молний": https://www.vz.ru/news/2013/10/2/652986.html Возможно, данные взяты по одной из уже упавших.
Ни в коем случае. Речь идет о "Молнии-3-10", которая еще летает, а не об упавшей "Молнии-3-45".

Оффлайн bob

  • *****
  • Сообщений: 27 351
  • Рейтинг: +615/-105
  • Carthago delenda est
Re: Когда сойдет с орбиты "Молния"?
« Ответ #17 : 11.07.2017 [18:27:27] »
Речь идет о "Молнии-3-10", которая еще летает, а не об упавшей "Молнии-3-45".
Да вот и странно. У неё парусность большая (из-за здоровенных батарей), и она должна тормозиться атмосферой быстрее простого шара той же массы. А вот не падает...  ;)
... et Carthago delenda est.

Оффлайн Крупин

  • *****
  • Сообщений: 4 274
  • Рейтинг: +80/-8
    • Девятой планеты нет
Re: Когда сойдет с орбиты "Молния"?
« Ответ #18 : 11.07.2017 [18:37:04] »
Да вот и странно. У неё парусность большая (из-за здоровенных батарей), и она должна тормозиться атмосферой быстрее простого шара той же массы. А вот не падает... 
Потому что лепестричеством намазана.

Оффлайн Виктор Воропаев

  • *****
  • Сообщений: 7 903
  • Рейтинг: +321/-59
  • 55.8062°N, 37.3273°E
    • Skype - viktor.voropaev
    • Сайт поддержки инициативных астрономических проектов
Re: Когда сойдет с орбиты "Молния"?
« Ответ #19 : 11.07.2017 [20:49:41] »
Можно ли хотя бы приблизительно оценить оставшийся ему срок?

Без учёта возмущений от Луны, наверное, нельзя. Или поможет утонуть, или некоторое время поддержит голову над водой.

а вообще,

"Интервал оставшегося времени баллистического существования измеряется в витках" (с)
GSO 8", Celestron 80ED, Coronado PST