«Концепция развития наблюдательных средств и

«Концепция развития наблюдательных
средств и информационноаналитических центров РАН
мониторинга космического мусора»
Молотов Игорь Евгеньевич,
с.н.с. ИПМ им. М.В.Келдыша РАН,
главный конструктор-заместитель генерального
директора ЗАО «АНЦ «Проект-техника»
«Рассмотрение системного проекта по развитию существующих и созданию
перспективных средств измерений, наблюдения и контроля околоземных
космических объектов в интересах информационного обеспечения единой системы
предупреждения и парирования космических угроз»,
шифр НИР «Магистраль» (Задел-Развитие), НТС Роскосмоса, 23 ноября 2012 г.
Научная сеть оптических инструментов для
астрометрических и фотометрических наблюдений
Текущее состояние проблемы мониторинга КМ
• Контроль НОКО обеспечивается радиолокаторами МО
• 97% данных по высоким орбитам получаются сетью НСОИ АФН
– 5 млн. измерений в 2012 г. по КО размером до 40-100 см
- обзорно-поисковая подсистема из 22-25 см телескопов
(обеспечивает «измерительный вал») по КО до 80-100 см
- подсистема сопровождения фрагментов КМ (до 40 см) по ЦУ
- первый телескоп для обзорных наблюдений фрагментов КМ
- подсистема наблюдения спутников по ЦУ
- первые два телескопа для обзорных наблюдений ВЭОобъектов (за год количество сопровождаемых ВЭО
увеличилось в 3 раза – со 150 до 500)
• Начат ввод в строй серии обсерваторий Роскосмоса ЭОП-1/2
Существующая схема информационного взаимодействия
центров обработки данных по КМ и событиях в ОКП
Потребители информации
СККП – организации МО
Потребители информации
СККП – предприятия
промышленности
Прочие потребители информации
СККП в РФ (Роскосмос, МИД, СМИ)
Средства Системы ККП МО
Средства ККП МО
КП СККП
Группировка
Группировка
специализированных
специализированных
РЛС, ОЭС и РТС ККП
РЛС, ОЭС и РТС ККП
КП и ЗКП
СПРН
Группировка
Группировка
РЛС СПРН
РЛС СПРН
КП ПРО
Группировка
Группировка
РЛС ПРО
РЛС ПРО
ГИКЦ
Группировка
Группировка
КОС НАКУ
КОС НАКУ
Группа
аналитиков
ОАО «МАК
«Вымпел»
ЦЯ АСПОС
ОКП
ЦУП ЦНИИмаш
Баллистический центр
ИПМ им. М.В.Келдыша
Привлекаемые ОЭС РАН, ВУЗов и
предприятий промышленности
Группировка ОЭС
Группировка ОЭС
ВУЗов и
ВУЗов и
предприятий
предприятий
промышленности
промышленности
НСОИ АФН
Группировка ОЭС
Группировка ОЭС
РАН
РАН
Обсерватория Роскосмоса ЭОП-1 в
Кисловодске (25-см, 2х20 см и 40-см)
Телескоп ЭОП-2 (4х20 см), 65-см телескоп, 50-см телескоп,
20-см обзорный телескоп с полем 7х7 градусов
и проект 80-см телескопа
Существующие проблемы
• Потока данных НЕДОСТАТОЧНО для качественного
решения задач прогноза опасных сближений –
необходимо иметь более точные орбиты ГСО-объектов
• В области ГСО – плохое перекрытие западной зоны,
разрывы в сопровождении фрагментов КМ (много новых
теряется), недостаточная регулярность и точность
наблюдений активных спутников, резкое ухудшение
качества в летний период
• Нет регулярных наблюдений сверхмалоразмерных ВОКО
• В области ВЭО – сопровождается только 10% объектов,
периодически обнаруживается порядка 40%
• В области СВО (ГЛОНАСС) объекты КМ не сопровождаются
• Не сопровождаются малоразмерные НОКО (предел – 20-30
см)
• Нет экспериментальных данных по «ненаблюдаемой»
малоразмерной фракции КМ
Перекрытие геостационарной орбиты в
первую половину 2012 г.
Перекрытие геостационарной орбиты для
фрагментов КМ в первую половину 2012 г
181
161
141
121
101
81
61
41
21
1
-180
-150
-120
-90
-60
-30
0
30
60
90
120
150
180
Предложения по поэтапному развитию
оптических средств мониторинга КМ
• Нарастить группировку обзорных телескопов
20 см (7х7 градусов) и 30 см (5х5 градусов) в
Западном и Южном полушариях
• Развернуть ЭОПы, изготовить еще два ЭОП-2 и
доостнастить ЭОП-1 65-см телескопами
• Создать подсистему из 80-см телескопов для
наблюдений фрагментов на СВО
• Изготовить 1,25 м телескоп для изучения
сверхмалоразмерных ВОКО
• Развить подсистему для уточнения орбит
объектов риска на низких орбитах
Предложения по развитию поисковообзорной подсистемы НСОИ АФН
Установка новых 20-см и 30 см
телескопов с большими полями зрения
• Контроль объектов на геостационарной и
геопереходных орбитах станет на величину глубже
с 15,5 до 16,5 зв.вел.) – увеличится количество
сопровождаемых объектов с размерами до 80 см
• Существенно повысится точность орбит большей
части ГСО-объектов (за счет измерительных дуг 10 12 часов вместо 30-40 мин)
• Увеличится регулярность контроля, поток данных
станет равномернее вдоль всей ГСО, снизится
зависимость от погодных условий и времени года
• Станет гораздо оперативнее обнаружение новых
запусков и маневров КА
Предложения по развитию подсистемы
обсерваторий Роскосмоса ЭОП-1/ЭОП-2
Установка 8-ми ЭОП и 4-х 65-см
телескопов
• Новый уровень контроля ВЭО-объектов
• Качественное улучшение обнаружения и
сопровождения фрагментов КМ от 16 до 18
зв.вел. на всем протяжении ГСО (за счет
барьерных наблюдений), т.е. до размера 30 см
• Увеличится количество сопровождаемых
объектов
• Уточнение орбит объектов риска на высоких
орбитах (наблюдения по ЦУ)
• Отработка барьерных наблюдений НОКО
Развитие подсистемы
крупноапертурных телескопов
Установка трех 80-см телескопов и
одного 1,25-м
• Поиск и сопровождение объектов КМ на
орбитах типа ГЛОНАСС
• Барьерные наблюдения фрагментов
космического мусора с блеском до 19 зв.вел.
на ГСО (размер 20 см) и 18 зв.вел. на ВЭО
• Обнаружение и сопровождение (совместно с
1,6 АЗТ-33ВМ в Мондах) и 2,6-м ЗТА в
Бюракане) сверхмалоразмерных фрагментов
КМ до 20,5 зв.вел. (10 см) на высоких орбитах
Подсистема уточнения орбит НОКО
и сбора фотометрии
Вопросы размещения и эксплуатации
создаваемых средств
• В России – размещение в существующих
обсерваториях РАН и Промышленности
• Эксплуатация организациями РАН и
Промышленности (АНЦ «Проект-техника», МАК
«Вымпел», НПК «СПП» - участвуют в создании
средств и имеют опыт эксплуатации)
• За рубежом - размещение в научных
обсерваториях производится под эгидой РАН
• Эксплуатация под эгидой РАН совместно с АНЦ
«Проект-техника»
Радиолокационная система (РСДБ) для наблюдения
высокоорбитальных КО и мониторинга
малоразмерной фракции космического мусора
Объекты
наблюдения
Центр управления
наблюдениями, сбора и
корреляционной обработки
измерений
Светлое
Калязин
Медвежьи Озёра
Вентспилс
Камчатка
Бадары
Симеиз
Улан-Удэ
Уссурийск
Евпатория
Байконур
Зеленчукская
Передающий
центр РСДБ
Передающий
центр РСДБ
Предлагаемая схема информационного взаимодействия
центров обработки данных по КМ и событиях в ОКП в
рамках интегрированной Системы мониторинга
космического пространства
Потребители информации –
организации МО
Потребители информации –
предприятия
промышленности
Средства ККП МО
КП СККП
Прочие потребители
информации в РФ (Роскосмос,
МИД, МЧС, СМИ)
Аналитическая
группа
ОАО «МАК «Вымпел»
Иностранные центры
обмена данными
с РФ
ЦСАИИ ЕСПП
ФГУП ЦНИИмаш
Средства Системы ККП МО
Средства ККП Роскосмоса
Группировка
Группировка
специализироспециализированных
ванных
РЛС ККП
РЛС ККП
Группировка
Группировка
специализированспециализированных ОЭС и ЛС ККП
ных ОЭС и ЛС ККП
Группировка
Группировка
специализированных
специализированных
РТС ККП
РТС ККП
Перспективные
Перспективные
специализированные
специализированные
средства ККП
средства ККП
космического
космического
базирования
базирования
КП и ЗКП
СПРН
Группировка
Группировка
РЛС СПРН
РЛС СПРН
Средства
Средства
космической
космической
Системы ПРН
Системы ПРН
КП ПРО
Группировка
Группировка
РЛС ПРО
РЛС ПРО
ГИЦ ИУ КС
Группировка
Группировка
КОС НАКУ
КОС НАКУ
Баллистический центр
ИПМ им. М.В. Келдыша
РАН
Средства ККП РАН
Центр управления и
эксплуатации ОЭС
Роскосмоса
Центр управления
и эксплуатации
ОЭС РАН
Группировка наземных
Группировка
наземных
ОЭС мониторинга
ОКП
ОЭС мониторинга
предприятийОКП
предприятий
промышленности
промышленности
Роскосмоса
Роскосмоса
Группировка ОЭС
Группировка ОЭС
мониторинга ОКП
мониторинга ОКП
организаций РАН
организаций РАН
Группировка ОЭС
Группировка
ОЭС
мониторинга
ОКП
мониторинга
ОКП
ВУЗов и отдельных
ВУЗов
и
отдельных
предприятий
предприятий
промышленности
промышленности
Группировка РЛС
Группировка РЛС
мониторинга ОКП
мониторинга ОКП
Роскосмоса
Роскосмоса
Группировка ОЭС
Группировка ОЭС
мониторинга
мониторинга
опасных
опасных
астероидов и
астероидов и
комет
комет
Космические средства мониторинга ОКП
ЦУП КС
Орбитальная
Орбитальная
группировка
группировка
специализированных
КА
специализированных КА