Автореферат (Методика оценки долговременной эволюции техногенного засорения низких околоземных орбит при реализации активного удаления космического мусора), страница 4

Результаты на рисунке 5 показывают, что в случаесоблюдения мер по ограничению техногенного засорения, оно будет продолжатьувеличиваться.На рисунке 6 представлены результаты оценки, полученные сиспользованием разработанной методики и полученные специалистамиКосмического агентства соединенного королевства (UKSA), для сценариев снаилучшим выполнением мер по ограничению техногенного засорения иудалением 2, 5, 8 объектов.Рисунок 6 – Сравнение результатов прогноза с результатами UKSA16Высота перигея [км]В целом результаты сходятся к примерно одинаковым значениям, однакосреднее прогнозируемое количество объектов по времени отличается.

РезультатыUKSA имеют большое увеличение в начале интервала прогнозирования, чтоможет быть связано с большей интенсивностью столкновений и используемоймоделью последствий столкновений.На рисунке 7 представлены графики областей по высоте и наклонению вкоторых наиболее актуально активное удаление, полученные по результатамиспользования разработанной методики и по исследованиям специалистов NASA.Как видно из рисунка 7, полученные результаты хорошо согласуются.16000.115000.0914000.0813000.0712000.0611000.0510000.049000.038007000.026000.0150060657075808590951001050Наклонение [град]Рисунок 7 – Области для активного удаления космического мусораНа основании результатов расчета по исследуемым сценариям можновыделить 3 области по высотам и наклонениям, для которых активное удалениенаиболее актуально в настоящее время:1) hп=800-850 км, i=71,250; 2) hп=650-800 км, i=98,750; 3) hп=900-950 км, i=83.750.Основные результаты работыВ представленной работе сформулирована и решена актуальная научнотехническая задача, связанная с разработкой методики оценки долговременнойэволюции техногенного засорения низких околоземных орбит при реализацииактивного удаления космического мусора, разработкой программноматематического обеспечения с реализацией данной методики, что позволилооценить влияние активного удаления на техногенное засорение области низкихоколоземных орбит объектами размером более 10 см и выявить области в которыхв первую очередь необходимо проводить операции активного удаления.Для решения упомянутых задач автором получены следующие результаты,обладающие научной новизной:1) методика оценки долговременной эволюции техногенного засорениянизких околоземных орбит при реализации операций активного удалениякосмического мусора, основанная на раздельном моделировании истатистической модели КМ;172) частные математические модели космического мусора для решениязадачи оценки долгосрочной эволюции техногенного засорения низкихоколоземных орбит объектами размером более 10 см при реализации активногоудаления;3) программно-математическое обеспечение для оценки эволюциитехногенного засорения низких околоземных орбит при реализации активногоудаления КМ для объектов размером более 10 см.Практическая значимость результатов работы заключается в том, что:1) разработанная методика и программно-математическое обеспечениемогут быть использованы для принятия административных решений в областиограничения и снижения техногенного засорения;2) получены оценки влияния активного удаления космического мусора надолгосрочную эволюцию техногенного засорения области низких околоземныхорбит при различных сценариях;3) выявлены области низких околоземных орбит, для которых в первуюочередь необходимо проводить операции активного удаления космическогомусора для стабилизации и снижения техногенного засорения в долгосрочнойперспективе.Для валидации полученных результатов проведены расчеты и сравнение поисходным данным Межагентского координационного комитета по космическомумусору с аналогичными результатами зарубежных специалистов.

Данноесравнение показало, что разработанная методика и программно-математическоеобеспечение не уступает зарубежным аналогам.Анализ результатов оценки влияния активного удаления космического мусора надолгосрочную эволюцию техногенного засорения области низких околоземныхорбит при различных сценариях показал, что для стабилизации и снижениятехногенного засорения области низких околоземных орбит необходимо, помимособлюдения мер по ограничению техногенного засорения, удалять 5 крупныхобъектов в год с наибольшим значением произведения массы на вероятностьстолкновения.

Были выделены 3 области по высоте перигея и наклонению, длякоторых активное удаление наиболее актуально в ближайшем будущем:1) hп=800-850 км, i=71,250; 2) hп=650-800 км, i=98,750; 3) hп=900-950 км, i=83.750.В заключение необходимо отметить, что разработанная автором методика ипрограммно-математическое обеспечение позволяет решать задачу оценкиэволюции техногенного засорения низких околоземных орбит с учетом активногоудаления с временными затратами на порядок меньшими, чем аналогичныеметодики и программы, при этом не уступая им по характеристикам.18Список работ, опубликованных автором по теме диссертацииСтатьи в журналах Перечня ВАК РФ1.

Усовик И.В., Малышев В.В., Дарнопых В.В. Методика оценки эволюциитехногенного засорения низких околоземных орбит с учетом взаимныхстолкновений и активного удаления космического мусора // Вестник Московскогоавиационного института. – 2015. – Том 22, №3. – С. 54-62.2.

Усовик И.В. Анализ характеристик потока космического мусора нанизких околоземных орбитах с использованием уточненной модели //Космонавтика и ракетостроение . – 2014. – Выпуск № 3(76). – С. 97-102.3. Усовик И.В., Дарнопых В.В. Автоматизированный программныйкомплекс для параметрического анализа и оптимизации планирования целевогофункционирования космических систем ДЗЗ [Электронный ресурс] // ТрудыМАИ.–2014.–Выпуск№65.–Режимдоступа:http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=35841.Статьи в зарубежном издании, индексируемом в базе данных Scopus4.

Nazarenko A.I., Usovik I.V., Gravitation effect on a flux of sporadicmicrometeoroids in the vicinity of near-Earth orbits // Acta Astronautica. – 2013 – Vol.84(2013). – P. 153-160.Другие публикации5. Космический мусор. В 2 кн. Кн. 1. Методы наблюдения и моделикосмического мусора / Под науч. ред. д.т.н., проф. Г.Г. Райкунова. Агапов В.М.,Головко А.В., Усовик И.В. и др. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2014. – 248 с.6. Усовик И.В. Методика прогнозирования техногенного засорения низкихоколоземных орбит с учетом взаимных столкновений и активного удалениякосмического мусора // Сборник тезисов «XIII Международная конференцияАвиация и космонавтика».

– М.: МАИ, 2014. – С. 194.7. Усовик И.В. Системный анализ проблемы активного удалениякосмического мусора // Сборник тезисов «XX Международная конференцияСистемный анализ, управление и навигация». – Евпатория, 2015. – С.43.8. Usovik I.V., Loginov S.S., Mikhailov M.A., Yakovlev M.V. The last results ofactivity Russian Federation in the field of modeling space debris and space debrismitigation measures in the near-earth space // 65-th International AstronauticalCongress.

– Toronto, Canada, 2014.9. Nazarenko A.I., Usovik I.V. The Analysis of Pollution of а Space in the Fieldof LEO at Various Scenarios of its Further Development // Proceedings of the SixEuropean Conference on Space Debris. – Darmstadt , Germany, 2013.10. Nazarenko A.I., Usovik I.V. Space Debris Evolution Modeling withAllowance for Mutual Collisions of Objects Larger than 1 cm in Size. // Proceedings ofthe Six European Conference on Space Debris. – Darmstadt , Germany, 2013.19.