Физическое моделирование оптических характеристик материалов поверхностей искусственных космических объектов для мониторинга околоземного пространства в рамках глобальной экологии

• Автор: Муртазов, Андрей Константинович
• Шифр специальности: 11.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 150 с. : ил.

Содержание
Введение.
Глава I. Анализ методов решения основной задачи фотометрии искусственных объектов при оптическом мониторинге

околоземного пространства

1.1. Космический мусор в околоземном пространстве

и его воздействие на природу Земли.

1.2. Факторы, влияющие на блеск ИКО и элементов

искусственного космического мусора

1.3. Обзор методов решения прямой задачи фотометрии ИКО

и элементов иску сственного космического мусора.

а. Расчет диффузной составляющей блеска ИКО

б. Расчет зеркальной составляющей блеска ИКО.
в. Расчет блеска ИКО и элементов нскуссгоенного
космического мусора при смешанном отражении
1.4. Методы решения обратной задачи фотометрии ИКО и элементов
искусственного космического мусора
1.5. Выводы
Глава II. Разработка комплексной установки для физического моделирования оптических характеристик геостационарных ИСЗ
как объектов околоземного космического пространства.
2.1. Требования к условиям проведения физического моделирования
2.2. Анализ основных конструктивных характеристик установки
для моделирования оптических характеристик геостационарных ИСЗ
2.3. Методика проведения экспериментов по физическому моделированию
оптических характеристик геостационарных ИСЗ и элементов их поверхностей
а. Определение спектральной яркости поверхности ГИСЗ.
б. Определение относительной величины светового потока, рассеянного моделью геостационарного ИСЗ.
в. Точность проведения экспериментов по моделированию оптических свойств ИКО и их поверхностей.
2.4. Выводы.
Глава III. Исследование фотометрических и спектральных характеристикматериалов поверхностей ИКО и космического мусора
3.1. Исследование рассеяния излучения различными материалами
поверхностей ИКО.
а. Зеркальное отражение.
б. Диффузное рассеяние
3.2. Анализ спектральных характеристик материалов
поверхностей ИКО.
3.3. Выводы.
Глава IV. Анализ метода физического моделирования оптических характеристик геостационарных ИСЗ с целью использования его результатов при мониторинге околоземного космического пространства.
4.1. Исследование кривых блеска физических моделей
геостационарных ИСЗ
4.2. Анализ экспериментальных нолей рассеяния физических моделей геостационарных ИСЗ с целью идентификации элементов
их конструкции.
4.3. Вероятностные характеристики идентификации элементов
конструкции геостационарных ИСЗ по данным физического моделирования их оптических характеристик.
4.4. Выводы
Заключение
Литература


Цунами, возникающие при падении в океан и моря даже не очень крупных астероидов и ядер комет могут приводить к катастрофическим последствиям,
носящим региональный и даже глобальный характер 3 удар водяного вала о прибрежные горы на сравнительно небольших расстояниях от места удара десятки и сотни км, особенно для достаточно крупных тел диаметром 2 км и более, может приводить к существенному изменению рельефа 4 выброс соленой воды морей и океана на высоты порядка км может приводить к резкому падению прозрачности атмосферы, сложным химическим агрономическим процессам и, возможно, к разрушению озонового слоя. Наиболее частыми являются столкновения Земли с веществом как регулярных, так и спорадических метеорных потоков. В результате в течение года в атмосферу Земли попадает несколько десятков тони метеорного вещества. Наиболее крупные метеороиды, входящие в состав метеорных потоков, выпадают на Землю в виде метеоритов. За последнее столетие на Землю упали два крупных метеорита Тунгусский г. СихотеАлиньскнй г Крупнейший метеорит упал в Аризоне примерно тыс. Оценка энергии Тунгусскою явления дает величину около 6 Мт, энергии СихотсАлнньского величину, соответствующую взрыву примерно до Кт. Оценка массы Аризонского метеорита астероида тыс. Землей эквивалентную 0 Мт. Авторы провели расчет соответствия диаметра метеортгтного или астероидного кратера магнитуде землетрясения, сопоставив энергию удара метеорита при скорости столкновения кмс энергии землетрясения. Энергия сильнейшего магнитуда 8. Рихтера землетрясения сравнима по этим расчетам с энергией удара астероидною тела диаметром 2 км. Глобальность ожидаемой катастрофы при ударе с такой энергией подтверждается оценкой размера кратера, образующеюся на Земле в результате соударения. Расчеты для энергии, соответствующей землетрясению в 8. Далее делаются следующие выводы 1 астероиды диаметром менее 0. Земли 2 астероиды диаметрами от 0. Однако, если космическое тело не является астероидом или метеороидом, а но структуре ближе к рыхлому кометному ядру, то последствия столкновения с Землей будут более катастрофичны процессы, затрагивающие жизнь цивилизации, начнутся уже в верхней атмосфере. Это ударные волны, запыление, резко снижающее прозрачность атмосферы, различные световые эффекты. Вместе с тем, оценка частоты столкновений дает величины, значительно более низкие по сравнению с частотой разрушительных землетрясений для тел тина Тунгусского метеорита от 0 до 0 лет, астероидов с диаметром от 0. I млн. Таким образом, астероидная и метеоритная включая ядра комет опасность существует и способна достаточно активно воздействовать на природу Земли. Однако, вероятность столкновения Земли с крупными элементами естественной составляющей космического мусора весьма мата, что показывает вся история существования нашей планеты. Наиболее близкой и значительно более актуальной для экологии такой динамической системы, как система Земля околоземное пространство, является проблема искусственного космического мусора , , 2, 6. В первые годы освоения космического пространства вопрос о его зарязненни и влиянии этого загрязнения на земную природу вообще не ставился. Околоземная область функционирования искусственных космических объектов достаточно обширна ее объем составляет величину порядка й тем3. Но все же, активная антропогенная деятельность в последние годы стала весьма ощутимо сказываться и здесь. С г. Болес половины из них снизились и сгорели в атмосфере. Около 7 0 остается на орбитах. Среди отслеживаемых службами контроля космического пространства функционирующие искусственные космические объекты составляют около 6, окончившие активную работу . Количество нсотслсживаемых объектов с поперечниками от 1 мм до 1 см оценивастся в 3 Таким образом, наибольшее количество объектов, находящихся на орбитах, это как раз и есть космический мусор. Образуется он, главным образом, в результате разрушений искусственных космических объектов, болсс лет находящихся на орбкге каждый разрушившийся объект даст в среднем от 6 до осколков хотя бывают и значительные отклонения в сторону увеличения числа осколков 6. Рис. Распределение искусственного космического мусора в околоземном космическом пространстве 6. Говоря о распределении искусственного космического мусора в околоземном пространстве, можно отметить его нахождение в зоне наиболее заселенных орбит. Таких наиболее заселенных зон две геостационарные орбиты на высотах около тысяч км от Земли и орбиты на высотах 0 км.