Абстракт:

Техногенное загрязнение околоземного космического пространства (ОКП) является одним из отрицательных последствий его практического освоения. Поэтому дальнейшее освоение ОКП невозможно без объективного анализа текущего состояния загрязнения, его источников и закономерностей эволюции. Особенно остро этот вопрос стоит по отношению к области низких орбит с высотами до 2000 км, где техногенное загрязнение является максимальным и где количество мелких опасных космических объектов (КО) на несколько порядков превышает число крупных каталогизированных КО.
В процессе прикладного анализа техногенного загрязнения ОКП обычно рассматриваются следующие вопросы:

• Оценка текущего уровня загрязнения объектами разных размеров;
• Моделирование эволюции техногенного загрязнения;
• Оценка вероятности столкновений космических аппаратов с КО разных размеров и возможных последствий опасных столкновений;
• Определение характеристик потока КО разных размеров через зоны обзора наземных и бортовых измерительных средств.

Основная трудность решения перечисленных задач вызвана недостатком экспериментальных данных. Имеющаяся измерительная информация получена в относительно небольших районах многомерной области: высота точки - широта точки - размеры КО - время. Поэтому для определения характеристик техногенного загрязнения в различных точках упомянутого пространства привлекается дополнительная (априорная) информация. Повышение точности оценок техногенного загрязнения на основе эффективного использования экспериментальных данных и априорной информации - одна из главных проблем моделирования космического мусора.
Другая существенная проблема изучения космического мусора (КМ) вызвана трудоемкостью решаемых задач (большие затраты машинного времени). Это связано с большим количеством частиц малого размера. Например, по современным представлениям в ОКП в настоящее время находится примерно 100 миллионов частиц размером более 1 мм. Это обусловливает необходимость применения мощных вычислительных средств и разработки эффективных алгоритмов. Негативным последствием этой проблемы является также ограничение числа организаций и специалистов, имеющих возможность качественно решать различные прикладные задачи, связанные с КМ.
Разработка методов решения перечисленные проблем составляет основное содержание работы по созданию современным моделей КМ. В докладе кратко изложены данные о трех моделях космического мусора: ORDEM2000 (NASA), MASTER'99 (ESA) и SDPA (модель автора). Обсуждаются особенности применяемых методов моделирования, сравнительные характеристики техногенного загрязнения и некоторые актуальные вопросы дальнейшего развития моделей.

Фотографии