Управляемый Спутник Активный ( русский : Управляемый Спутник Активный), или УС-А , также известный на Западе как Radar Ocean Reconnaissance Satellite или RORSAT ( индекс ГРАУ 17Ф16К), был серией из 33 советских разведывательных спутников . Запущенные в период с 1967 по 1988 год для наблюдения за судами НАТО и торговыми судами с помощью радаров , спутники работали на ядерных реакторах .
Поскольку обратный сигнал от обычной цели, освещенной передатчиком радара, уменьшается обратно пропорционально четвертой степени расстояния, для эффективной работы радара наблюдения спутники US-A должны были быть размещены на низкой околоземной орбите . Если бы они использовали большие солнечные панели для питания, орбита быстро бы пришла в упадок из-за сопротивления верхней атмосфере. Кроме того, спутник был бы бесполезен в тени Земли. Поэтому большинство спутников несли ядерные реакторы типа BES-5 , работающие на уране-235 . Обычно активные зоны ядерных реакторов выбрасывались на высокую орбиту (так называемую «орбиту утилизации») в конце миссии, но было несколько инцидентов с отказами, некоторые из которых привели к повторному попаданию радиоактивных материалов в атмосферу Земли .
Программа US-A отвечала за орбиту в общей сложности 33 ядерных реакторов, 31 из которых были типа BES-5 с мощностью около двух киловатт для радиолокационного блока. Кроме того, в 1987 году Советы запустили два более крупных ядерных реактора TOPAZ (шесть киловатт) на спутниках Kosmos ( Kosmos 1818 и Kosmos 1867 ), каждый из которых был способен работать в течение шести месяцев. [1] Спутники, содержащие TOPAZ на более высокой орбите, были основным источником орбитального загрязнения для спутников, которые считывали гамма-лучи для астрономических и охранных целей, поскольку радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РИТЭГ) не генерируют значительного гамма-излучения по сравнению с незащищенными спутниковыми реакторами деления, и все космические аппараты, содержащие BES-5, находились на слишком низкой орбите, чтобы вызвать позитронное загрязнение в магнитосфере. [2]
Последний спутник US-A был запущен 14 марта 1988 года.
Инциденты
Неудачный запуск, 25 апреля 1973 года. Запуск не удался, и реактор упал в Тихий океан к северу от Японии. Радиация была обнаружена американскими самолетами для взятия проб воздуха.
Космос 367 (04564 / 1970-079A), 3 октября 1970 г., потерпел неудачу через 110 часов после запуска, перешел на более высокую орбиту. [3] : 10
Kosmos 954. Спутник не смог выйти на ядерно-безопасную орбиту хранения, как планировалось. Ядерные материалы вернулись в атмосферу Земли 24 января 1978 года и оставили след радиоактивного загрязнения на площади около 124 000 квадратных километров на северо- западных территориях Канады .
Космос 1402. Не удалось вывести спутник на орбиту хранения в конце 1982 года. Активная зона реактора была отделена от остальной части космического корабля и стала последней частью спутника, вернувшейся на Землю, приземлившись в южной части Атлантического океана 7 февраля 1983 года.
Космос 1900. Основная система не смогла вывести активную зону реактора на орбиту хранения, но резервная система смогла вывести ее на орбиту на 80 км (50 миль) ниже предполагаемой высоты. [4] [3] : 56, 58
Другие опасения
Хотя большинство ядерных сердечников были успешно выведены на более высокие орбиты, их орбиты все равно со временем придут в упадок.
Во время 16 выбросов активной зоны реактора, приблизительно 128 кг NaK -78 ( легкоплавкий сплав эвтектики 22% и 78% по весу натрия и калия , соответственно) вытекло из основных систем охлаждения реакторов BES-5 . Меньшие капли уже распались/повторно вошли, но более крупные капли (до 5,5 см в диаметре) все еще находятся на орбите. Поскольку металлический теплоноситель подвергся воздействию нейтронного излучения, он содержит некоторое количество радиоактивного аргона -39 с периодом полураспада 269 лет. Риска загрязнения поверхности нет, так как капли полностью сгорят в верхних слоях атмосферы при возвращении, а аргон, химически инертный газ, рассеется. Основной риск — столкновение с действующими спутниками. [5]
Дополнительный механизм — это воздействие космического мусора, ударяющего по неповрежденным замкнутым контурам охлаждения. Некоторые из этих старых спутников пробиты орбитальным космическим мусором — по расчетам, 8 процентов за любой 50-летний период — и выбрасывают оставшийся охладитель NaK в космос. Охладитель самостоятельно формируется в замороженные капли твердого натрия-калия размером до нескольких сантиметров, [6] и эти твердые объекты затем сами становятся значительным источником космического мусора. [7]
Список спутников US-A
С Байконура было осуществлено 38 запусков спутников Rorsat, все с заявленной массой 3800 кг. [8]
Смотрите также
SNAP-10A — экспериментальный ядерный реактор, выведенный на орбиту Соединенными Штатами
Видеманн, К.; Освальд, М.; Стаброт, С.; Клинкрад, Х.; Вёрсманн, П. (2005). «Моделирование капель NaK RORSAT для модернизации MASTER 2005». Acta Astronautica . 57 (2–8): 478–489. Bibcode :2005AcAau..57..478W. doi :10.1016/j.actaastro.2005.03.014.
^ Регина Хаген (8 ноября 1998 г.). "Краткое изложение космических ядерных энергетических систем" . Получено 19 марта 2023 г.
^ позитронное загрязнение от TOPAZ
^ аб Дэвид. С. Ф. Портри; Джозеф П. Лофтус-младший (январь 1999 г.). Орбитальный мусор: хронология (PDF) (отчет). НАСА . Проверено 19 марта 2023 г.
^ «Спутник-шпионский реактор теперь на безопасной орбите, сообщают его трекеры». The New York Times . 5 октября 1988 г. Получено 19 марта 2023 г.
^ Видеманн, К.; Освальд, М.; Стаброт, С.; Клинкрад, Х.; Вёрсманн, П. (2005). «Распределение размеров капель NaK, выделяемых во время выброса активной зоны реактора RORSAT». Advances in Space Research . 35 (7): 1290–1295. Bibcode : 2005AdSpR..35.1290W. doi : 10.1016/j.asr.2005.05.056.
^ C. Wiedemann et al, «Распределение размеров капель NaK для MASTER-2009», Труды 5-й Европейской конференции по космическому мусору , 30 марта — 2 апреля 2009 г. (ESA SP-672, июль 2009 г.).
^ А. Росси и др., «Влияние капель NaK спутника RORSAT на долгосрочную эволюцию популяции космического мусора», Университет Пизы, 1997.
^ "US-A". astronautix.com . Получено 31 октября 2023 г. .
Внешние ссылки
Статья в энциклопедии Astronautica о программе US-A RORSAT.
Программа US-A и ее радионаблюдения
Леонард Дэвид (29 марта 2004 г.). «Havoc in the Heavens: Soviet-Era Satellite's Leaky Reactor's Lethal Legacy». Space.com . Архивировано из оригинала 5 апреля 2004 г.
Леонард Дэвид (15 января 2009 г.). «Старый советский спутник на ядерной энергии барахлит». Space.com .