USA

RORSAT

Upravlyaemy Sputnik Aktivnyy ( rosyjski : Управляемый Спутник Активный dla Controlled Active Satellite ) lub US-A , znany również na zachodzie jako Radar Ocean Reconnaissance Satellite lub RORSAT ( indeks GRAU 17F16K ), był serią 33 sowieckich satelitów rozpoznawczych . Wystrzelone w latach 1967-1988 w celu monitorowania NATO i statków handlowych za pomocą radarów , satelity były zasilane przez reaktory jądrowe .

Ponieważ sygnał zwrotny ze zwykłego celu oświetlonego przez nadajnik radarowy zmniejsza się jako odwrotność czwartej potęgi odległości, aby radar obserwacyjny działał skutecznie, satelity US-A musiały zostać umieszczone na niskiej orbicie okołoziemskiej . Gdyby użyli dużych paneli słonecznych do zasilania, orbita szybko by się rozpadła z powodu przeciągania przez górną atmosferę. Co więcej, satelita byłby bezużyteczny w cieniu Ziemi. Dlatego większość satelitów miała reaktory jądrowe typu BES-5 zasilane uranem-235 . Zwykle rdzenie reaktorów jądrowych były wyrzucane na wysoką orbitę (tak zwaną „orbitę utylizacji”) pod koniec misji, ale było kilka incydentów awarii, z których część spowodowała ponowne przedostanie się materiału radioaktywnego do atmosfery ziemskiej .

Program US-A był odpowiedzialny za okrążenie w sumie 33 reaktorów jądrowych, w tym 31 typu BES-5 o mocy około dwóch kilowatów dla jednostki radarowej. Ponadto w 1987 roku Sowieci uruchomili dwa większe reaktory jądrowe TOPAZ (sześć kilowatów) w satelitach Kosmosu ( Kosmos 1818 i Kosmos 1867 ), z których każdy mógł działać przez sześć miesięcy. Znajdujące się na wyższych orbitach satelity zawierające TOPAZ były głównym źródłem zanieczyszczenia orbity satelitów, które wykrywały promieniowanie gamma do celów astronomicznych i bezpieczeństwa, jak np. radioizotopowe generatory termoelektryczne (RTG) nie generują znacznego promieniowania gamma w porównaniu z nieosłoniętymi satelitarnymi reaktorami rozszczepieniowymi, a wszystkie statki kosmiczne zawierające BES-5 orbitują zbyt nisko, aby spowodować zanieczyszczenie magnetosfery pozytonami.

Ostatni satelita US-A został wystrzelony 14 marca 1988 r.

Incydenty

  • Awaria startu, 25 kwietnia 1973 r. Start nie powiódł się i reaktor wpadł do Oceanu Spokojnego na północ od Japonii. Promieniowanie zostało wykryte przez amerykańskie samoloty do pobierania próbek powietrza.
  • Kosmos 367 (04564/1970-079A), 3 października 1970, nie powiódł się 110 godzin po starcie, przeniósł się na wyższą orbitę. [ potrzebne źródło ]
  • Kosmos 954 . Satelita nie zdołał zgodnie z planem wejść na orbitę magazynową bezpieczną dla broni jądrowej. ponownie weszły w atmosferę ziemską 24 stycznia 1978 r. i pozostawiły ślad skażenia radioaktywnego na około 124 000 kilometrów kwadratowych północno-zachodnich terytoriów Kanady .
  • Kosmos 1402 . Nie udało się wystrzelić na orbitę magazynującą pod koniec 1982 r. Rdzeń reaktora został oddzielony od pozostałej części statku kosmicznego i był ostatnim elementem satelity, który powrócił na Ziemię, lądując na południowym Atlantyku 7 lutego 1983 r.
  • Kosmos 1900. Pierwotnemu systemowi nie udało się wyrzucić rdzenia reaktora na orbitę magazynową, ale zapasowemu udało się zepchnąć go na orbitę 80 km (50 mil) poniżej zamierzonej wysokości. [ potrzebne źródło ]

Inne obawy

Chociaż większość jąder jądrowych została z powodzeniem wyrzucona na wyższe orbity, ich orbity i tak w końcu się rozpadną.

Satelity US-A były głównym źródłem kosmicznych śmieci na niskiej orbicie okołoziemskiej . Szczątki powstają na dwa sposoby:

  • Podczas 16 wyrzutów rdzenia reaktora około 128 kg NaK -78 ( topliwy stop eutektyczny zawierający odpowiednio 22% i 78% wag. sodu i potasu ) wydostało się z głównych układów chłodzenia reaktorów BES-5 . Mniejsze kropelki już się rozpadły/powróciły, ale większe kropelki (do 5,5 cm średnicy) nadal znajdują się na orbicie. Ponieważ chłodziwo metalu zostało wystawione na neutronowego , zawiera pewną ilość radioaktywnego argonu -39, którego okres półtrwania od 269 lat. Nie ma ryzyka zanieczyszczenia powierzchni, ponieważ kropelki spłoną całkowicie w górnej atmosferze podczas ponownego wejścia, a argon, chemicznie obojętny gaz, rozproszy się. Głównym ryzykiem jest zderzenie z satelitami operacyjnymi.
  • Dodatkowym mechanizmem jest uderzenie śmieci kosmicznych w nienaruszone zamknięte pętle chłodziwa. Kilka takich starych satelity są przebijane przez orbitujące śmieci kosmiczne — obliczone na 8 procent w dowolnym okresie 50 lat — i uwalniają w przestrzeń kosmiczną pozostały płyn chłodzący NaK. Chłodziwo samoistnie formuje się w zamrożone kropelki stałego sodu i potasu o wielkości do kilku centymetrów, a te stałe obiekty same stają się znaczącym źródłem kosmicznych śmieci.

Zobacz też

  • Wiedemann, C.; Oswald, M.; Stabroth, S.; Klinkrad, H.; Vörsmann, P. (2005). „Modelowanie kropli RORSAT NaK do modernizacji MASTER 2005”. Acta Astronautica . 57 (2–8): 478–489. Bibcode : 2005AcAau..57..478W . doi : 10.1016/j.actaastro.2005.03.014 .

Linki zewnętrzne