Недавнє падіння на Землю невдалого радянського космічного зонда, що досліджував Венеру у 1970-х, стало справжньою детективною історією.
Використовувалися різні комп’ютерні моделі для прогнозування повторного входу в атмосферу Землі. Але чому вони давали різні результати, і як можна покращити наші можливості в точності визначення “місця і часу”, коли космічний об’єкт падає в атмосферу Землі?
Історія зонда Космос-482, яка є тривалою і складною, може пролити світло на ці ключові питання, вважають вчені. Розглянемо це детальніше.
Занепав і зник
10 травня цього року десантний модуль Космос-482, який має форму яйця і важить приблизно 495 кілограмів, ймовірно, впав у води океану.
Згідно з розрахунками фахівців з ЦНIIМаш, частини російської космічної агенції “Роскосмос”, апарат увійшов у густі шари атмосфери і впав в Індійський океан західніше Джакарти.
Цей апарат був піднятий в повітря навесні 1972 року для вивчення Венери, але через несправність верхнього ступеня ракети залишився на високоеліптичній орбіті навколо Землі, поступово наближаючись до нашої планети.
Зонд був одним з двох апаратів, що мали на меті вивчення атмосфери Венери.
Його “близнюк”, Вenera-8, був запущений на кілька днів раніше і став першим зондом, що успішно приземлився на освітленій стороні Венери, передаючи дані про температуру та тиск з поверхні планети.
Втрачений в космосі
Тим часом зонд, який не зміг досягти Венери, отримав назву Космос-482.
За інформацією Інституту космічних досліджень Російської академії наук (ІКІ), через кілька місяців Космос-482 був навмисно розділений на десантний модуль та польотний модуль. Польотний модуль “покинув орбіту” (впав на Землю) в 1981 році.
Що стосується приземлення десантного модуля, то Олег Корабельов з ІКІ зазначив, що він мав бути достатньо захищеним від нагріву.
Якщо його вдасться знайти, це буде дуже цікаво для вивчення впливу тривалого впливу космічної радіації на структурні матеріали.
Чи буде він плавати?
Російський космічний історик Павло Шубін вважає, що апаратура приземлення Космос-482 може бути знайдена на поверхні океану.
Шубін наклав останню орбіту станції на карту судноплавства, відзначивши, де вона увійшла до атмосфери та де могла пролетіти.
Він написав: “Капсула не має аеродинамічних якостей, тому вона повинна приземлитися за маршрутом. Можливо, її хтось знайде. Питання в плавучості станції. Виявляється, вона на межі, але все ж виглядає так, що повинна плавати у морській воді. Якщо вона потоне, шансів її знайти вже не буде.”.
Отже, чи буде вона плавати?
Відкритий код
Марко Лангбрук, провідний спостерігач за супутниками та викладач у Дельфтському університеті технологій, разом з астродинаміком Домініком Дірксом створили відкритий набір інструментів TU Delft Astrodynamics Toolkit (Tudat), який вони використали для прогнозування часу та місця падіння зонда.
Лангбрук і Діркс написали інформативну статтю про цю цікаву ситуацію з повторним входом, яка залишила багато питань.
Вони зауважили, що тепер, коли зонд знову увійшов в атмосферу, головне питання полягає в тому, де і коли саме це сталося.
Різні оцінки
Кілька організацій слідкували за спробою зонда, наприклад, Міністерство оборони США, Європейське космічне агентство та Корпорація аерокосмічних досліджень. Вони публікували різні прогнози щодо повторного входу.
Лангбрук зазначив, що дуже ймовірно, що залишки космічного апарату пережили вхід в атмосферу у цілості, лише після цього впавши з оцінковою швидкістю 65-70 метрів на секунду.
Можливо, коли-небудь на австралійському чи індійському пляжі з’явиться щось дивне з кириличними написами.
Складені зображення
Ральф Вандеберг з Нідерландів, спеціаліст із фотографування малих об’єктів, що обертаються навколо Землі, отримав складені зображення, які показали наявність “додаткової структури” на десантному модулі Космос-482. Він припустив, що, можливо, модуль розгорнув свій парашут.
Непомічена фізика
В цілому, щодо прогнозування повторного входу виникає ряд труднощів. Ситуація ускладнюється через те, що неіснуючі об’єкти можуть рухатися дуже швидко, і навіть невеликі помилки в розрахунках можуть призвести до великих відхилень в результатах.
Невідомі в реальному часі
Дослідник Грегорі Геннінг зазначив, що інші аспекти, які ускладнюють прогнози повторного входу, включають невідомі в реальному часі характеристики об’єкта.
Крім того, коли космічний об’єкт прямує до Венери, на нього впливають різні сили, які можуть призвести до його обертання, що також впливає на оцінку моментів повторного входу.
Дратівлива проблема
Деррен МакНайт, старший технічний спеціаліст, зазначив, що прогнозування повторного входу об’єктів є дратівливою проблемою з початку космічної ери через численні невизначеності.
Випukлості та поглиблення
Ключовими питаннями в прогнозуванні повторного входу є структури атмосферної щільності, орієнтація космічного об’єкта, а також те, як матеріал плавиться, випаровується та, можливо, розколюється.
Магічна висота
Коли космічний об’єкт досягає “магічної висоти” 80 кілометрів над Землею, починається суттєве нагрівання, що важливо для оцінки впливу тепла та повітряного опору.