Wie erkennt ein Raumschiff wie Sojus, wenn es sich auf Kollisionskurs mit einem Objekt befindet?

Raumfahrzeuge verlassen sich auf Informationen von der Erde, um Weltraumschrott zu vermeiden, sie haben keine Instrumente zum Scannen und Erkennen von Trümmern. Dafür gibt es einige Gründe:

• Leistung: Die meisten Raumfahrzeuge haben nicht genug elektrische Leistung, um ein Radar zu betreiben, das stark genug ist, um kleine Trümmer zu erkennen, die weit genug entfernt sind, um eine Rolle zu spielen
• Gewicht: Um für die Erkennung von Trümmern nützlich zu sein, müsste das Radar eine sehr breite Abdeckung haben, da Trümmer aus allen Richtungen kommen könnten, dies wäre eine schwere Sache, die herumgeschleppt werden könnte
• Kosten: Das Radar wäre nicht nur an sich teuer, das Gewicht des Starts würde die erforderliche Rakete viel größer und teurer machen

Selbst wenn Sie ein Radar an einem Raumfahrzeug zum Aufspüren von Trümmern anbringen würden, wäre sein Nutzen begrenzt, da sich orbitale Trümmer so schnell bewegen. Selbst wenn ein Radar in 40 Meilen Entfernung Trümmer erkennen könnte, blieben nur Sekunden, um zu reagieren. Zuerst müsste ein Radar ein Objekt erkennen und es dann lange genug verfolgen, um seinen Kurs mit der Genauigkeit zu projizieren, die erforderlich ist, um festzustellen, dass es sich um eine Bedrohung handelt, und zu diesem Zeitpunkt ist es wahrscheinlich entweder vorbei oder Ihr Raumschiff ist in winzigen Stücken.

Um ein Raumschiff aus dem Weg von Trümmern zu manövrieren, müssen Sie davon wissen, während es sich noch über dem Horizont befindet, vorzugsweise mehrere Umlaufbahnen entfernt. Aus diesem Grund ist die Trümmererkennung bodenbasiert.

Lassen Sie mich Ihnen sagen, wie ein typischer Satellit Trümmer vermeidet, was meiner Meinung nach Ihre Frage beantworten wird, wie Sojus das macht.

1. Alle Weltraumobjekte werden von einer US-Militärorganisation namens JSPOC verfolgt. Sie geben auch Daten an die betriebenen Satelliten über https://www.space-track.org/ weiter . Beachten Sie, dass sie über diese Website keine Informationen über US-klassifizierte Nutzlasten veröffentlichen. Beachten Sie auch, dass die Russen möglicherweise ihre eigene Methode zur Bestimmung der Umlaufbahn solcher Objekte haben.
2. JSPOC bestimmt die Umlaufbahn dieser Objekte durch eine weltweite Anordnung von Sensoren, die die Objekte anpingen und herausfinden, wo sie sich befinden. Die Position und Geschwindigkeit jedes Objekts wird bestimmt, und Aktualisierungen werden kontinuierlich vorgenommen.
3. JSPOC bestimmt regelmäßig, ob zwei Objekte sehr nahe beieinander liegen werden. Dies erfordert die Kenntnis der genauen Umlaufbahnen aller potenziellen Kandidaten.
4. Wenn festgestellt wird, dass eine enge Annäherung wahrscheinlich ist, gibt JSPOC eine Benachrichtigung an das Team aus, das für die Verwaltung dieser Satelliten verantwortlich ist (wenn die Satelliten am Leben sind).
5. Das Team verwendet die Informationen von JSPOC, um zu bestimmen, ob sie ein Kollisionsvermeidungsmanöver versuchen werden. Wenn sie dies tun, möchten sie dies normalerweise so früh wie möglich tun, um wenig Kraftstoff zu verbrauchen. 24 Stunden im Voraus ist normalerweise der Zeitrahmen für solche Entscheidungen, wenn möglich, sonst tun sie es so schnell wie sie können.

Noch ein paar interessante Kleinigkeiten:

1. Die Annäherungsgeschwindigkeit von zwei Objekten kann Geschwindigkeiten über der Orbitalgeschwindigkeit haben. Geschwindigkeiten von 10 km/s sind keine Seltenheit!
2. Es ist sehr schwierig festzustellen, ob diese Objekte eine Bedrohung darstellen.
3. Selbst wenn Sie Objekte in Ihrer Nähe erkennen könnten, ist der typische Schub eines Satelliten so gering, dass einige Sekunden nicht ausreichen würden, um ihn aus dem Weg zu räumen.