Російська система планетарного захисту. Система планетарного захисту «Цитадель Центр планетарного захисту зайців

В ніч з 6 на 7 грудня жителі невеликого австралійського містечка Тарі прокинулися від дикого гуркоту. Стіни їхніх будинків затремтіли, а на вулиці на кілька секунд стало видно, як удень.

Причиною незвичайної події, як встановили вчені, став вибух метеора на висоті близько 30 км. Його розміри, за даними експертів, не перевищували розмірів баскетбольного м'яча, але при цьому потужність вибуху, який супроводжував його руйнування в атмосфері, склала від 500 до 1000 тонн в тротиловому еквіваленті. Космос надіслав Землі чергову "посилку", на щастя, не досягла адресата. По суті ми маємо справу з постійною загрозою, що полягає в тому, що в будь-який момент часу в будь-якій точці земної кулі внаслідок падіння великого небесного тіла може статися вибух потужністю до мільйонів мегатонн тротилового еквівалента. В результаті такого "космічного теракту" все живе може бути зметено з лиця землі практично в одну мить.

Незважаючи на те що наша планета щодня піддається метеоритної бомбардування, поки нам щастить - більшість небесних посланців згорає в атмосфері. Російські та американські космічні Системи попередження про ракетний напад (СПРН) щорічно реєструють близько десятка входів в атмосферу Землі досить великих об'єктів, які вибухають на висотах в декілька десятків кілометрів над її поверхнею. Тільки за період з 1975 по 1992 рік СПРН США було зареєстровано 126 подібних вибухів, потужність яких в ряді випадків досягала мегатонни. На перших порах розрахунки начебто вказують на те, що жоден з відомих вченим астероїдів в найближчі сто років до нашої планеті не наблизиться на небезпечну відстань, це зовсім не говорить про повну відсутність загрози, і тому російські фахівці вже сьогодні приступили до створення міжнародної Системи планетарної захисту Землі.

Центр планетарного захисту

Для організації захисту Землі від небезпечних космічних об'єктів, як вважають російські вчені, необхідно створити ешелон короткострокового (оперативного) реагування. Він повинен знаходитися в постійній готовності і бути в змозі виявити небезпечні об'єкти за кілька діб, тижнів або місяців до можливого зіткнення з Землею.

Астрономам відомі як мінімум дві тисячі астероїдів, що представляють потенційну небезпеку для нашої планети. Рухаючись по витягнутих еліптичних орбітах, вони або наближаються до Землі, або вже знаходяться всередині її орбіти. Як правило, ці боліди мають діаметр більше кілометра і, якщо на те буде необхідність, можуть бути виявлені і навіть знищені. Але ось невеликі об'єкти діаметром від 50 до 100 метрів засікти набагато складніше, а бід вони можуть накоїти чимало. Імовірність падіння на Землю таких тіл у багато разів більше, ніж їх братів-гігантів.

Рано чи пізно на Землю обов'язково впаде який-небудь великий камінчик, - похмуро жартує провідний конструктор НВО ім. С. А. Лавочкіна і генеральний директор недавно створеного Центру планетарного захисту Анатолій Зайцев. - Сьогодні над створенням системи перехоплення небезпечних небесних тіл працюють вчені провідних оборонних організацій США, Японії, Китаю. У нас в Росії фахівці НВО ім. С. А. Лавочкіна, ОКБ МЕІ, НВО "Блискавка", МАК "Вимпел" об'єдналися і заснували Некомерційне партнерство "Центр планетарного захисту". Для захисту Землі від астероїдної небезпеки ми вирішили використовувати технології, багато з яких розроблялися у військових цілях. Зараз представляється унікальна можливість їх застосування не для знищення, а для захисту всього людства.

Зрозуміло, що для запобігання катастрофи в першу чергу необхідно виявити небезпечний космічний об'єкт. Сьогодні спостереження за небесною сферою ведуть астрономічні обсерваторії і військові центри контролю космічного простору. Але їх можливостей явно недостатньо, вважає Анатолій Зайцев: "Першим кроком у створенні Системи планетарного захисту має стати формування постійно діючої наземно-космічної служби спостереження, яка зможе виявляти всі небезпечні космічні об'єкти за багато років до зіткнення із Землею".

Як вважають фахівці, така служба спостереження може спиратися в своїй роботі на дані працюють на орбіті космічних апаратів "Астрон" і "Гранат", які обладнані спеціальною оптоелектронної апаратурою. "Присутність супутників на навколоземній орбіті, - каже Анатолій Зайцев, - дозволить нам контролювати практично всі зони нашого Всесвіту під різними ракурсами. Наприклад, планується, що на геліоцентричну орбіту, збігається з орбітою Землі, відправиться працювати станція під назвою" Конус ". Вона буде обладнана телескопом, що дозволяє реєструвати астероїди, що наближаються з боку Сонця, спостереження яких з Землі до сих пір вважалося неможливим. Для контролю інший "мертвої зони", що виникає через засвічення Землею і Місяцем, можна використовувати як наземні засоби, так і космічні апарати з телескопами ".

Якщо ступінь небезпеки, що наближається космічного тіла буде оцінена як висока, на зустріч з ним відправляться космічні розвідники. З їх допомогою можна більш точно визначити траєкторію, форму, розміри, масу і склад астероїда і "навести" на нього космічний перехоплювач. Для оперативної реакції кошти перехоплення і в першу чергу ракети-носії повинні задовольняти досить жорстким вимогам щодо термінів підготовки до пуску і вантажопідйомності. У найбільшій мірі, за словами Анатолія Зайцева, цим вимогам сьогодні відповідають ракети-носії "Дніпро", "Зеніт", "Протон", "Союз". Зокрема, "Зеніт" при досить великої вантажопідйомності (маса, що виводиться на опорну орбіту, становить близько 12 тонн) має унікальні характеристики по оперативності запуску. Термін підготовки до пуску після установки на стартовий стіл становить всього 1,5 години, а повторний пуск з тієї ж стартовою установки можливий вже через 5 годин. Такими можливостями не володіє жоден ракетно-космічний комплекс в світі. У "Дніпра" термін готовності до пуску взагалі обчислюється хвилинами.

На сьогоднішній день вважається, що найефективнішим способом знищення астероїда може бути направлений ядерний вибух. При запуску перехоплювача за допомогою ракети-носія "Зеніт" маса доставляється до астероїда ядерного пристрою може скласти близько півтора тонн. Потужність такого заряду буде становити не менше 1,5 мегатонни, що дозволить зруйнувати кам'яний астероїд діаметром в декілька сотень метрів. Якщо ж здійснити стиковку на навколоземній орбіті декількох блоків, то потужність ядерного пристрою і, отже, розмір руйнується об'єкта будуть значно збільшені.

На базі наземно-космічної служби спостереження, як вважає Анатолій Зайцев, можна сформувати ешелон довгострокового реагування. Для цього слід мобілізувати потенціал всіх держав, що володіють ракетно-космічними і ядерними засобами. Тобто ешелон довгострокового реагування буде існувати як би в віртуальній формі: припустимо, у вигляді міжнародного проекту, що передбачає мобілізацію необхідних коштів - ракет-носіїв, космічних апаратів, космодромів - тільки в разі виникнення загрозливої \u200b\u200bситуації.

Як показують попередні оцінки, обсяг витрат на створення Системи планетарного захисту складе до декількох сотень мільйонів доларів в рік при загальній сумі витрат до 2010 року - 3-5 млрд. Доларів. При цьому створення ешелону оперативного перехоплення можливо вже до 2008 року - 100-річчя від дня падіння Тунгуського метеорита. Проект, безумовно, привабливий, але якби все було так просто ...

Бути напоготові

Запуск космічних перехоплювачів зажадає значних енергетичних витрат, тому для їх розгону необхідно використання ракетних двигунів, які живляться як від сонячних батарей, так і від ядерних джерел енергії, - говорить генеральний директор Дослідницького центру ім. М. В. Келдиша академік РАН Анатолій Коротєєв. - Дійсно, єдиним засобом впливу на астероїди може бути термоядерний вибух. Однак ще в 1996 році ООН заборонила всі види ядерних випробувань в космосі. А без проведення попередніх випробувань ми навіть не можемо сказати, як проявить себе ядерний заряд в космосі.

Зараз астрономам відомі далеко не всі великі потенційно небезпечні астероїди. Що ж стосується дрібних, то їх налічується близько двох мільйонів. Якщо знищення крупного об'єкту вимагає витрат великої кількості термоядерної енергії, то боротьба з дрібними астероїдами повинна припускати трохи інший підхід. За словами Анатолія Коротеева, через незначні розміри важко відстежити невеликий астероїд заздалегідь, і тому в запасі на відображення його атаки залишається не так вже й багато часу. При такому розкладі ракетно-космічні сили повинні цілодобово чергувати і бути напоготові. Наскільки це реально?

Якщо припустити, - міркує академік Коротєєв, - що через два роки з нашою планетою зіткнеться астероїд діаметром в пару кілометрів, ми реально не зможемо нічого зробити. Силами однієї країни таку проблему не вирішити. Наприклад, фахівці NASA витрачають понад три мільйони доларів щорічно на програму Spaceguard Survey по виявленню об'єктів, що зближуються із Землею. Ця сума в масштабах американської космічної галузі просто крапля в морі. З точки зору здорового глузду астероидная небезпека повинна ставитися до числа тих небезпек, які люди і уряд сприймають як цілком серйозні. Адже падіння великого тіла на нашу планету здатне викликати загибель більшої частини населення протягом декількох місяців. Глобальна катастрофа страшна ще й тим, що жодна нація чи уряд не зможуть надати допомогу іншим країнам, оскільки лихо охопить всю планету відразу.

Відсидимося на Місяці

На думку Анатолія Зайцева, займатися проблемою астероїдної небезпеки потрібно невідкладно: "Оскільки небезпечне небесне тіло може бути виявлено в будь-який момент, в тому числі і до створення Системи планетарного захисту, вкрай важливо вже зараз мати під рукою комплекс екстрених заходів. Вони повинні передбачати можливість захисту землі за допомогою вже існуючих засобів, а в разі неможливості захисту - порятунок людей, матеріальних і культурних цінностей. з цією метою в рамках спеціального проекту "Резерв" необхідно провести "інвентаризацію" всіх коштів, якими володіє зараз людство, для перехоплення об'єктів в космосі, а також у верхніх шарах атмосфери Землі, оцінити ступінь їх готовності і терміни реагування. Якщо своєчасний захист забезпечити не вдається, повинні бути розроблені плани евакуації людей з небезпечного району (проект "Евакуація"). у випадку ж загрози глобальної катастрофи альтернативою загальної загибелі міг би стати варіант створення і використання місячної бази для порятунку невеликої колонії землян (проект "Фенікс"). А після спаду катастрофічних явищ на Землі ці люди могли б повернутися на нашу планету і знову заселити її. І це, зокрема, є ще одним доказом на користь розвитку космічних програм і в тому числі колонізації Місяця. Хоча це, звичайно, фантастика ".

Степан Кривошеєв

Некомерційне партнерство «ЦЕНТР планетарного захисту»

Реквізити некомерційного партнерства "ЦЕНТР планетарного захисту", г. Химки

свідоцтво про Державну	1035009560409
ІПН	5047049730
КПП	504701001
дата реєстрації	18 березня 2003 року
Організаційно-правова форма	некомерційні партнерства
Організація, яка зареєструвала некомерційного партнерства "ЦЕНТР планетарного захисту"	Управління Федеральної податкової служби по Московській області
Адреса організації	125284, Москва г, Хорошевському ш, 12А
Постановка на облік в податковій	10 липня 2002 року
Назва податкової	Міжрайонна інспекція Федеральної податкової служби №13 по Московській області
Постановка на облік в Пенсійний Фонд	15 липня 2002 року
Реєстраційний номер	060050009487
організація ПФ	Державна установа - Головне Управління Пенсійного фонду РФ №5 Управління №5 Хімкинський район Московської області
Постановка на облік в ФСС	16 липня 2002 року
Реєстраційний номер	504300346050431
організація ФСС	Філія №43 Державна установа - регіонального відділення Фонду соціального страхування Російської Федерації по Московській області

Керівництво і засновники некомерційного партнерства "ЦЕНТР планетарного захисту"

Керівник юридичної особи - Ген. директор Зайцев Анатолій Васильович
ІПН ФО: 504700981230

Засновники компанії (фіз. Особи):

Зайцев Анатолій Васильович

Засновники компанії (юр. Особи):

ДЕРЖАВНА унітарне підприємство "НАУКОВО-ДОСЛІДНИЙ ЦЕНТР ІМ. Г.Н.БАБАКІНА"
. ДЕРЖАВНА унітарне підприємство "ОСОБЛИВА Конструкторний БЮРО МОСКОВСЬКОГО ЕНЕРГЕТИЧНОГО ІНСТИТУТУ"
. ТОВАРИСТВО З ОБМЕЖЕНОЮ ВІДПОВІДАЛЬНІСТЮ "НАУКОВО-ВИРОБНИЧЕ ОБ'ЄДНАННЯ" БЛИСКАВКА "

Компанія "Некомерційне партнерство" ЦЕНТР планетарного захисту "в ЕГРЮЛ (2018 г.)

ГРН: 1035009560409 Дата: 18 марта 2003 року Вид: (Р17001) Внесення в ЕГРЮЛ відомостей про ЮО, створеному до 01.07.2002 Податковий орган: Інспекція МНС Росії по г.Химки Московської області

ГРН: 2065047052211 Дата: 10 мая 2006 року Вид: Внесення відомостей про облік в податковому органі

ГРН: 2065047083869 Дата 3 червня 2006 року Вид: Внесення відомостей про реєстрацію в ПФ РФ Податковий орган: Міжрайонна інспекція Федеральної податкової служби №13 по Московській області

ГРН: 2165000134528 Дата: 22 червня 2016 року Вид: Внесення відомостей про реєстрацію в ФСС РФ Податковий орган: Управління Федеральної податкової служби по Московській області

Реєстрація на «Комрепорте»

Реєструйтеся на нашому сервісі - і ви зможете отримати доступ до інформації по 5,400,000 компаній. Реєстрація займе не більше однієї хвилини.

Маркетингові дослідження

Найпопулярніші маркетингові дослідження, аналітика ринку, готові бізнес-плани. Низькі ціни. Натрапив тут на дивну інформацію. Не знаю навіть як інтерпретувати.
"6. Створено Центр планетарного захисту. За великим рахунком астероидно-кометний небезпека є найбільш грізною з усіх природних небезпек, що загрожують людству. Цій проблемі починають приділяти все більшу увагу в наукових, громадських та урядових колах провідних країн світу, в цілому ряді яких на державному рівні вжито програми робіт в області планетарного захисту. Поряд з проведенням спеціалізованих науково-технічних конференцій, деякі з яких проходили і в нашій країні, ці питання розглядалися державними і міжнародними організаціями, зокрема, Палатою Лордів Великої Британії (2001 рік), Конгресом США (2002 г.) і Організацією економічного співробітництва та розвитку ООН (2003 рік). Парламентською Асамблеєю Ради Європи прийнято спеціальну резолюцію № 1080 "Про виявлення астероїдів і комет, потенційно небезпечних для людства". В останні роки в Росії подібні роботи велися, в основному, в ініціативному порядку силами окремих ентузіастів. В даний час, для об'єднання наявних в країні, а потім і за її межами, інтелектуальних, технічних, фінансових та інших ресурсів, ряд провідних організацій різних галузей Росії та України (НВО ім. С. А. Лавочкіна, НДЦ ім. Г. Н . Бабакина, ОКБ МЕІ, НВО "Блискавка", МАК "Вимпел", ДКБ "Південне" і ряд інших) заснували Некомерційне партнерство "Центр планетарного захисту". Генеральним директором ЦПЗ призначений Анатолій Васильович Зайцев, співробітник НВО ім. С. А. Лавочкіна. Контактний телефон: (095) -575-5859; E-mail: pdc@berc.rssi.ru. Як програмне документа Центру підготовлено та затверджено членами Координаційної Ради Центру «Пропозиція по створенню Системи планетарного захисту (СПЗ)« Цитадель ». Оскільки масштаби астероидно-кометної небезпеки вимагають концентрації ресурсів на міждержавному рівні, то найважливішим кроком у напрямку її вирішення має стати створення Страхового Фонду Людства, Призначеного для забезпечення фінансування СПЗ. Такий Фонд може бути сформований в першу чергу всіма розвиненими країнами світу, із залученням провідних фінансових організацій, фондів, і приватних осіб. Після його створення, з урахуванням зібраних фінансових ресурсів, передбачається розгорнути роботи по створенню СПЗ. АВЗ."
http://www.izmiran.rssi.ru/magnetism/ELNEWS/bullet35.htm
Начебто джерела все адекватні, народ серйозний. Але якось лексика навіває .... Особливо "Страховий Фонд Людства". З урахуванням нашої програми по совоенію Місяця (коли пак ми там зібралися промисловий видобуток гелію-3 огранізувати ... Не в 2020 році? Або в 20-м тільки станція буде?) Якось Сумленний гризе. Оскільки я в астрономії не спец, скажіть - що це є - нормальна робота, баблососная станція або таки наші клієнти?

ВСТУП

З кожним роком актуальність створення космічної системи захисту від астероїдної і плазмоідной небезпеки зростає. І це, в першу чергу, пов'язано з тим, що зростає технологічна складність людської цивілізації: укрупнення міст, збільшення кількості складних і небезпечних об'єктів таких, як АЕС, великі гідроелектростанції, нафтопереробні заводи, хімічні комбінати, склади боєприпасів і т.д. Разом з тим відбувається збільшення залежності світової економіки від регіонального розподілу праці, інформаційних і фінансових потоків. Вихід з ладу навіть одного з елементів цієї глобальної економічної структури неминуче призведе до різкого падіння рівня життя і технологічного провалу. А руйнування якоїсь АЕС, при падінні навіть невеликого небесного тіла, - до екологічної катастрофи регіонального і планетарного масштабу.

Тому зараз вже мова не йде тільки про великі метеоритах, наприклад про таких, як 65 млн. Років тому, коли впав космічний об'єкт діаметром близько 10 км., Що призвело до загибелі майже всього живого на Землі, в тому числі тодішніх господарів планети - динозаврів . Про це докладно можна прочитати в журналі «Земля і Всесвіт» (1999, № 3; 2000, № 5; 2001, № 6). Як вважають деякі дослідники, ця катастрофа змінила хід еволюції на нашій планеті і створила передумови для появи людини на Землі.

І мова навіть не йде про зіткнення Землі ні з об'єктами діаметром більше 1 км, яке призведе до глобальної катастрофи і до загибелі практично всієї біосфери нашої планети, ні менше 1 км, яке викличе регіональну катастрофу. А адже в результаті останнього можуть бути знищені цілі держави.

Мова про них не йде, тому що зіткнення Землі з великим астероїдів (діаметром більше 1 км) рідкісні, в середньому один раз в сотні тисяч або десятки мільйонів років.

А ось астероїдів розміром 50-100 м, що перетинають орбіту Землі, - близько 2 мільйонів. І такі об'єкти стикаються із Землею значно частіше. І, що найсумніше, зареєструвати їх сьогоднішніми засобами вкрай важко.

Так 23 березня 1989 р невідомий раніше астероїд 1989 FC перетнув орбіту Землі в точці, де вона перебувала всього шість годин тому. І цей астероїд розміром в декілька сот метрів був виявлений вже в процесі видалення від Землі. Якби він зіткнувся із Землею, то в результаті утворився б кратер діаметром близько 16 км і глибиною 1,5 км, в радіусі 160 км від якого все було б катастрофічно зруйновано ударною хвилею. Якби це астероїд впав би в океан, то він викликав би цунамі заввишки в сотні метрів. Якби на АЕС ....

Трохи раніше, в 1972 р, відбулася подія, яке могло викликати значно тяжчі наслідки, ніж відомі падіння небесних тіл (на Тунгусці, в Бразилії і на Сіхоте-Аліні). Астероїд діаметром близько 80 м, який увійшов в атмосферу Землі над американським штатом Юта зі швидкістю 15 км / с., Тільки через пологій траєкторії входу в атмосферу не впав на територію США або Канади. Якби він впав, то потужність вибуху була б не менше потужності Тунгуського вибуху - за різними оцінками, від 10 до 100 Мт. При цьому площа руйнувань склала б близько 2000 км 2.

Мало хто в звичайному житті замислюється над тим, що зіткнення з астероїдами розміром від кількох до десятків метрів відбуваються в середньому кожні 10 років. Російські та американські космічні системи попередження про ракетний напад щорічно реєструють близько десятка досить великих об'єктів, які вибухають на висоті кілька десятків кілометрів над поверхнею Землі. Так за 1975-92 рр. в США зареєстрували 126 подібних вибухів, потужність деяких досягала 1 Мт. Останнім же час кількість потенційно небезпечних для Землі астероїдів збільшується.

В даний час існує близько 400 астероїдів, які перетинають орбіту Землі, з діаметром понад два кілометри, приблизно 2100 з них - більше кілометра в діаметрі, близько 300000 - понад 100 м і т. Д. І зіткнення з Землею кожного з цих астероїдів є реальною небезпека для людства.

Для тел розмірами до 100 м характерним є їх повна фрагментація в атмосфері з випаданням уламків на площі в десятки квадратних кілометрів. Вибух в атмосфері супроводжується ударною хвилею, тепловими і світловими ефектами, при цьому більше половини кінетичної енергії звільняється на висотах 5-10 км. Радіус зони ураження залежить від початкового радіуса астероїда і його швидкості.

Щоб зрозуміти яке руйнування може принести астероїд такого розміру досить згадати знаменитий Арізонський кратер в США, діаметром 1200 м і глибиною 175 м (рис. 1). Він утворився при зіткненні залізного астероїда розміром близько 60 м з Землею 49 тис. Років тому. А якщо такий астероїд упадент на АЕС, гідроелектростанцію, велике місто, що буде? Питання риторичне. Це і є реальна астероидная небезпека.

Мал. 1. Арізонський кратер (США)
діаметром 1200 м, глибиною 175 м і віком 49 тис. років

Але існують і взагалі слабо реєструються і погано вивчені об'єкти, як плазмоїди, які так само можуть надати руйнівну дію на техногенну цивілізацію.

Найтривожніше, що, оскільки виявлена \u200b\u200bлише незначна частина потенційно небезпечних об'єктів, то зіткнення можна очікувати в будь-який момент.

СИСТЕМА планетарного захисту

Щоб уникнути можливих катаклізмів необхідна Система планетарного захисту (СПЗ) від астероїдів, комет і плазмоидов.

Вчені постійно вказують на небезпеку для людства астероїдної загрози, збирають Міжнародні конференції, звертаються в уряду різних країн. Але потрібні колосальні фінансові вкладення, ефективна координація робіт інженерних, наукових і космічних служб різних країн світу. Потрібно нове якісно інше об'єднання людства перед цією загрозою.

Незважаючи на нерішучість політиків, фахівці вже визначили, що для ефективного захисту Землі, а в майбутньому і інших небесних тіл СПЗ повинна включати три основних взаємопов'язаних підрозділи: наземно-космічну службу спостереження та реєстрації; наземно-космічну службу перехоплення; наземний комплекс управління.

У Росії навіть існує проект «Цитадель» генерального директора наукового підприємства "Центр планетарного захисту" А. В. Зайцева.

Сутність цього проекту в комплексному підході, коли після виявлення потенційно небезпечного небесного тіла на основі одержуваної інформації в Центрі планетарного захисту оцінюють ступінь небезпеки (місце і час передбачуваного падіння) і розробляють комплекс заходів по її запобіганню. Після узгодження плану заходів на міжурядовому рівні запускають два КА-розвідника за допомогою, наприклад, РН "Зеніт" або "Дніпро" і, по крайней мере, два КА-перехоплювача (РН "Зеніт" або "Протон"). Більш детально з цим проектом можна ознайомитися в.

Передбачається, що до складу ешелону захисту СПЗ будуть входити не тільки КА-спостерігачі з телескопами на борту, але також КА-розвідники і КА-перехоплювачі з ядерними, кінетичними або іншими засобами впливу.

Мал. 2 Схема російського регіонального ешелону оперативного реагування СПЗ "Цитадель". Малюнок автора - А. В. Зайцева.

У проекті «Цитадель» як системи спостереження і виявлення розглядається проект "Конус", який передбачає розміщення, принаймні, одного КА з телескопом на геліоцентричної орбіті, що збігається із земною, в 10-15 млн. Км від Землі. Передбачається, що, якщо зона його спостереження матиме кутові розміри близько 60 °, то підлягає контролю площа небесної сфери зменшиться майже на порядок в порівнянні з наземними спостереженнями. Таке розміщення КА-спостерігача дозволить реєструвати астероїди, що наближаються з боку Сонця, які спостерігати з Землі взагалі неможливо. При цьому сканування небезпечних зон може здійснюватися з інтервалом в кілька годин, що досить для оперативного оповіщення про небезпеку. "Мертві зони" телескопа, що виникають при засветке Землею і Місяцем, буде контролюватися наземними засобами або КА з телескопом, що працює на навколоземній орбіті.

Мал. 3. Космічна система спостереження за навколоземних простором.
Малюнок А. В. Зайцева.

Як бачимо, одним з центральних елементів Системи Планетарної Захисту є система космічного спостереження і реєстрації потенційно небезпечних космічних об'єктів радіолокаційними методами.

Для того щоб проект СПЗ був реалізований, необхідно не просто розуміння астероїдної небезпеки, а й впевненість, що людство зможе їй запобігти. При цьому істотно зростають вимоги до надійності виявлення астероїдної і плазмоідной небезпеки.

Однак, створення систем космічного спостереження радіолокаційними методами в рамках завдання контролю космічного простору (ККП) пов'язане з проблемою виявлення і визначення параметрів руху астероїдів і космічних плазмоидов на великих відстанях від Землі (близько 100 000 км і більше). Довгий накопичення інформації в традиційних методах оптимальної фільтрації неможливо через коротке часу прольоту космічних об'єктів (КО) типу астероїдів або плазмоидов поблизу Землі, а виявлення на великих відстанях неможливо через слабкість сигналу, який стає невиявний традиційними методами фільтрації. Навіть в проекті «Цитадель» потрібно одночасне використання безлічі розподілених центрів отримання інформації, які працюють як єдине ціле. Для такої координації потрібно не тільки політична воля, а й величезні фінансові, кадрові ресурси, що в сьогоднішніх умовах реалізувати малоймовірно.

Як же в цих умовах вирішити завдання побудови СПЗ? Потрібні нові ідеї та технології. І ми їх пропонуємо.

РОСІЙСЬКА СИСТЕМА планетарного захисту

Використовувані зараз космічні радіолокатори (радіотелескопи) і телескопи, працюють по відбитому сигналу. Приймається ними відбитий сигнал залежить від відбивають і поглинають властивостей поверхні спостерігаються космічних об'єктів.

Ми пропонуємо використовувати принцип бістатичних радіолокації (БРЛ), згідно з яким площа поперечного перерізу КО, як когерентна перєїзлучать антена, має максимально високий коефіцієнт спрямованої дії (КНД) для розсіяного вперед випромінювання (просветного променя) у вигляді дифрагованим електромагнітної хвилі:

КНД \u003d 4π × S / λ 2, де S - площа тіньового контуру космічного об'єкта, незалежна ог поглинає або відображає властивості його поверхні, навіть для абсолютно "чорного тіла", а λ - довжина опромінюючої електромагнітної хвилі. Тобто просветная бістатичних ЕПР (БЕПР)

БЕПР \u003d КНД × S зростає на багато порядків (в КНД раз) в порівнянні зі звичайною ЕПР ≈ S для відображеної електромагнітної хвилі. Тому слабо відображають КО або поглинають об'єкти типу космічних плазмоидов різного походження стають добре спостерігаються в просветном промені. Для виявлення слабких сигналів від КО необхідно використовувати оптимальну фільтрацію сигналів.

Пропонований нами спосіб обробки інформації на основі методу складені оптимальної фільтрації слабкого сигналу космічного бістатичних радіолокаційного комплексу (БРЛК) вирішує зазначені проблеми виявлення слабких сигналів.

Методи оптимальної фільтрації давно використовуються в радіолокації для селекції рухомих цілей по швидкості (СДЦ) на тлі перешкод. Швидкість V цілі створює доплеровській зрушення f Д \u003d 2 × V / λ, де λ - довжина хвилі несучої частоти, в моностатіческой (однопозиційної) радіолокації і f Д \u003d V / λ в бістатичних (двохпозиційної) радіолокації.

Відомо, що в космічних радіолініях (радіомовлення - супутники серії "Експрес", радіозв'язку - "Блискавка", "Меридіан" та ін., Радіонавігації - ГЛОНАСС, GPS, радіолокації - "Дніпро-3У", "Дарьял", "Волга" і ін., комплексах дистанційного зондування іоносфери) існують сильні спотворення частоти, обумовлені зміною електронної щільності іоносфери в просторі і часі. Ці спотворення частоти змінюють інформаційний сигнал, генерований передавачем або обумовлений розсіюванням електромагнітної хвилі рухається радіолокаційної цілі. Для компенсації цих спотворень застосовують різні види частотних коректорів. Так відома цифрова система обчислення лінійної за часом добавки до доплеровской частоті передавача супутника за результатами вимірювання повного зміни частоти супутникового передавача в ГЛОНАСС.

Ще одна проблема ефективного виявлення КО пов'язана з тим, що сигнали, що приймаються, відбиті від космічних цілей (в радіолокації) або випроменені зі супутників (в радіозв'язку і радіомовлення), мають низький рівень потужності на Землі (менш - 160 дбвт), який на 20 дБ ¸ 60 дБ нижче рівня вхідних шумів приймача.

Прийом таких слабких сигналів здійснюється способом оптимальної фільтрації, в якому опорний (модельний) наземний сигнал в оптимальному приймачі відомий і заданий для згортки в оптимальному фільтрі. Однак прості методи оптимальної (узгодженої) фільтрації з цілого ряду причин не забезпечують високу ступінь придушення перешкоди, наприклад за вказаною вище причини спотворення сигналу в іоносфері, високого рівня нестаціонарного і не гаусового шуму супутникового передавача, що не певними рухами супутника і космічної мети і багатьма іншими причинами природного і штучного походження. Однак існують складні оптимальні фільтри, що складаються з послідовно сполученого узгодженого фільтра з когерентним накопиченням сигналу і фільтра з некогерентним накопиченням, наприклад відомий принцип фільтрації за допомогою складені фільтра, використовуваного в ГЛОНАСС або GPS.

Точне знання частоти доплерівського сигналу супутникового передавача в системах космічного радіозв'язку необхідно для корекції сигнальних кодів, які, однак, чутливі до спотворень фази і частоти сигналу. У системах космічної радіолокації знання доплеровской частоти мети дозволяє здійснити стійке супровід цілі по швидкості і, крім того, здійснити передачу достовірної інформації про швидкість мети в систему ПРО або СПРН. У системах космічної навігації точне знання доплеровской частоти супутникового передавача реалізує високоточне обчислення розташування споживача інформації ГЛОНАСС або GPS.

Оскільки сигнал у вигляді електромагнітної хвилі від супутника або від КО частину часу рухається в іоносфері, що представляє собою іонізовану і намагнічену плазму, яка ще й не стабільна і обурюється сонячним випромінюванням, то електромагнітна хвиля в цьому середовищі диспергирует і зсувається в часі. При цьому змінюється частота і фаза хвилі, що призводить до спотворення інформації.

В результаті теоретичних і експериментальних досліджень з дистанційного зондування іоносфери зі супутників і з Землі сигналами різної форми і, зокрема, ЛЧМ-сигналом супутникового передавача, виявлено багатократне за часом дисперсійне расплитіе імпульсів зондуючого ЛЧМ-сигналу, а так само затримка за часом у кілька мікросекунд при періоді СВЧ-несучої частоти 0,1 нс - 1 нс.

Розроблено різні способи обліку такого спотворення сигналу.

Так, з метою виділення слабкого сигналу на тлі шуму застосовують оптимальні свёрточние фільтри. У найпростішому випадку АЧХ фільтра є комплексно-сполученої функцією виявленого сигналу (коду). Такі фільтри з базою ЛЧМ-сигналу близько 30 дБ теоретично забезпечують придушення перешкоди на 30¸ 40 дБ. Використовують і більш складне помехозащіщающее кодування, наприклад 7 елементні бінарні коди Баркера з базою коду близько 60 дБ або багатоелементні коди Костаса з базою - близько 100 дБ, які забезпечують придушення перешкоди до 100 дБ і вище. Однак вихідний сигнал такого фільтра (відгук оптимального фільтра) у вигляді кореляційної функції прийнятого зашумленного коду і модельного коду чутливий до свідомо невідомому доплеровскому зрушенню частоти несучого сигналу, який до того ж ще спотворений впливом іоносфери. Так, наприклад спотворення параметрів излученного сигналу по частоті (або невизначеність модельного сигналу) на 1% зменшує ступінь придушення на 10 дБ, - на 2% зменшує ступінь придушення на 20 дБ і т.д. і т.п., що не прийнятне в реальних системах космічного радіозв'язку та радіолокації. Тому потрібне точне знання доплерівського зсуву частоти і спотворення цього доплерівського зсуву, які використовується для корекції кодів в декодере-дискримінаторі в приймачі на Землі.

Існують і нечутливі до доплеровскому зрушення методи помехозащіщающего кодування, наприклад компліментарні коди (дуально-паралельні), але вони мають свої недоліки, які ми не будемо тут описувати.

Розроблено нелінійні оптимальні фільтри менш чутливі до варіації параметрів фільтра (або спотворення модельного сигналу), проте вони мають значно меншу ступінь придушення перешкоди і не універсальні, тобто їх розрахункові параметри (за прийнятим критерієм оптимальності) справедливі тільки для конкретних сигналів-кодів в розрахунковому вузькому діапазоні амплітуд, фаз і частот, що не завжди можна забезпечити на практиці.

У системах оптимальної фільтрації космічних радіоліній широко застосовуються складні оптимальні фільтри, в яких використовується кодований сигнал, наприклад псевдослучайной послідовності (ПСП) довічних імпульсів як в системі ГЛОНАСС. Спочатку цей сигнальний код детектується в формі кореляційного відгуку в узгодженому корреляционном фільтрі з когерентним накопиченням типу згортки з придушенням перешкоди на 35 дБ. Потім багато кореляційні відгуки від багатьох пакетів імпульсів ПСП (512 довічних імпульсів в пакеті для ГЛОНАСС або 1028 - для GPS) фільтруються шляхом некогерентного накопичення в аддитивном сумматоре відгуків з додатковим придушення ще на 10 дБ, в сумі придушення перешкоди одно на 45 дБ і більше.

Відомі так само нелінійні детектори з обмеженням сигналу, в яких шум більший, ніж сигнал послаблюється, а слабкий сигнал навпаки посилюється. Важливою властивістю цих детекторів є зростання в 2 рази відносини сигнал / шум (СШ ВИХІД) на виході детектора щодо ставлення сигнал / шум (СШ ВХ) на його вході. При цьому шум-фактор детектора ШФ \u003d (СШ ВХ) / (СШ ВИХІД) зменшується. Тобто великий за амплітудою шум не пригнічує слабкий сигнал, як це відбувається в лінійних або квадратичних детекторах. Це властивість нелінійних детекторів з обмеженням ми використовували при проведенні експериментальних робіт.

На закінчення опису різних способів обліку спотворення сигналів, слід сказати про синхронних детекторах, які є косинусному каналом квадратурних детекторів комплексного сигналу. Ці синхронні детектори представляють собою перемножувач напруги сигнального каналу (косинусной складової комплексного вхідного сигналу) і напруги опорного каналу. По суті, вони так само є нелінійними детекторами з обмеженням з властивим їм властивістю, описаним вище, тому вони так само використовувалися нами при проведенні експериментальних робіт.

НОВИЙ СПОСІБ КОМПЕНСАЦІЇ СПОТВОРЕННЯ доплерівського сигналу

Цей спосіб ефективного придушення перешкоди, що базується на описаному вище властивості нелінійних детекторів з обмеженням збільшувати відношення сигнал / шум, теоретично нами передбачений і реалізований на практиці.

Компенсація спотворення доплерівського сигналу досягається шляхом введення нелінійної за часом компенсує добавки в опорний сигнал стандартного оптимального фільтра

Тобто нами розроблений спосіб складені оптимальної фільтрації шляхом послідовної обробки сигналу спочатку узгодженим фільтром з когерентним накопиченням сигналу, а потім фільтром з некогерентним мультиплікативний накопиченням сигналу у вигляді синхронного детектора зі зворотним зв'язком.

З метою докази можливості бути реалізованим принципу роботи нового космічного радіолокатора, був створений бістатичних радіолокаційний комплекс з антенами, передавачами, приймачами і цифровою обробкою сигналів. Робота системи обробки інформації довела реалізація розробленого способу складені оптимальної фільтрації просветного сигналу космічного об'єкта (КО) у вигляді астероїда, що пролітає через бістатичних область виявлення.

Були проведені численні експерименти по налаштуванню різних оптимальних фільтрів і дослідженню їх функціонування з виявлення просветного сигналу від КО з великою площею тіньового контуру близько 20 м 2, із середньою площею тіньового контуру близько 6 м 2 і КО з малою площею тіньового контуру не більше 3 м 3 .

Короткі висновки з аналізу результатів експериментів:

1) Встановлено, що просветний ЛЧМ-синал спотворюється, дисперсно розпливаючись по тривалості на 1 сек по відношенню до прогнозному значенню 5 сек рівному тривалості ЛЧМ-сигналу, що відповідає прогнозним часу прольоту КО по зоні виявлення.

2) Встановлено, що при використанні складного оптимального фільтра отриманий кореляційний відгук на просветний спотворений ЧС-сигнал вище шуму на 32 дБ, що відповідає теоретично досяжному значенням. Виявлено ефект: необмежену зростання відносини сигнал / шум при некогерентному мультплікатівном накопиченні сигналу

3) Встановлено шляхом підбору в програмі (по досягненню максимального відгуку кореляційної функції) смуга частот і девіації, а так же коефіцієнт квадратичної добавки

4) Встановлено, що зміна наведених параметрів всього на 10% в будь-яку сторону призводить в результаті до зникнення відгуку в шумах, що говорить про небажану високою параметричної чутливості синтезованого складного оптимального фільтра.

5) Встановлено, що спостерігаються бічні пелюстки просветного сигналу, що перевищують шум на 5 дБ до підльоту КО, до максимуму відгуку поблизу осі "антена КП-антена КА". При цьому форма бічних пелюсток відповідає руху і положення КО щодо осі просветного променя, що важливо для визначення можливої \u200b\u200bзміни траєкторії астероїда під дією гравітаційного поля Землі.

6) Встановлено тонка структура просветного сигналу, що відповідає профілю тіньового контуру КО, що важливо для ідентифікації КО.

7) Встановлено відсутність помилкових цілей в смузі спостереження на всьому інтервалі спостереження з урахуванням бічних пелюсток і в головному пелюстку просветного променя за час прольоту. Таке поява помилкових цілей неможливо точно в Строба за часом, простором (по куту), по підібраним з точністю 10% параметрам модельного ЧС-сигналу (частоті Доплера, швидкості зміни цієї частоти, коефіцієнту квадратичної добавки, амплітуді сигналу), причому для всіх КО , записаних в різний час для різних точок простору зі своїми підібраними параметрами модельного ЧС-сигналу.

Для доказу можливості бути реалізованим способу складені фільтрації дуже слабких сигналів поблизу рівня - 200 дбвт був проведений експеримент з виявленням об'єкта найменшої площі тіньового контуру, тобто гранично малого просветного сигналу. Результати підтвердили ефективність методу.

ОРГАНІЗАЦІЯ бар'єр ВИЯВЛЕННЯ астероїдаабо плазмоидов

Для експериментальної перевірки принципу космічної бістатичних радіолокації була обрана схема на рис. 4. У цій схемі космічний об'єкт пролітає поблизу Землі на відстані близько R 1 ~ 1000 км, а опромінювати антена знаходиться на відстані близько R 2 ~ 40000 км.

Така схема є неприйнятною для виявлення астероїдів, через малість відстані R 1 і дуже великою ефективною ЕПР астероїда або плазмоида з поперечником близько 1000 м і більше, що визначає дуже вузьку ДН просветного променя КО (астероїда) і, отже, малий час прольоту по зоні виявлення . Але в бістатичних радіолокації можна звернути відстані R 1 і R 2. При цьому потужність сигналу в приймачі не зміниться за формулою

P пр \u003d P пер × КНД пров × S до 2 × КНД пр / [(4p) 2 × R 1 2 × R 2 2],

тобто виявляти астероїд або плазмоїд можна далеко від Землі при R 1 ~ 40000 км, але поблизу облучающего КА при R 2 ~ 1000 км, при цьому вузький просветний промінь на великий радіальної дальності R 1 створить велику зону виявлення по радіусу r ~ 100 км перпендикулярному бістатичних лінії "КА-Земля" як показано на рис. 5.

Такий величини зони виявлення по відстані r стає достатнім для часу накопичення інформації в оптимальному фільтрі близько 100 с. Потенційні можливості фільтра дозволяють збільшити всі відстані на порядок, наприклад до R 1 ~ 400000 км, R 2 ~ 10000 км, тобто розмістити опромінюючий КА на орбіті Місяця або далі, при цьому приймальня потужність зменшиться в 10 4 разів (зменшиться на 40 дБ) , але просветний сигнал буде виявлений по зростанню відношенню сигнал / шум, для чого необхідно збільшити число мультиплікативний відгуків всього в 100 раз, що можливо, оскільки збільшується і бістатичних зона виявлення астероїда або плазмоида за рахунок зростання радіуса r.

Мережа бістатичних бар'єрів виявлення КО навколо Землі може бути створена шляхом розміщення передавальних супутникових модулів і прийомних супутникових модулів на різних орбітах навколо Землі як показано на рис. 6, створюючи суцільну космічну зону виявлення.

1. Важливо відзначити, що усвідомлення людством загрози космічних зіткнень збіглося з часом, коли рівень розвитку науки і техніки дозволяє вирішити задачу захисту Землі від астероїдної і плазмоідной небезпеки. Немає безвиході для земної цивілізації. Створення Планетарної системи захисту назріло і можливо тільки з використання російської наукової та інженерної думки. Тепер все залежить не від вчених і інженерів, а від політиків.

2. Розроблено новий ефективний і з незначними витратами метод спостереження і реєстрації астероїдів і плазмоидов, пов'язаний з обробкою інформації на основі методу складені оптимальної фільтрації слабкого сигналу космічного бістатичних радіолокаційного комплексу (БРЛК). Це спосіб вирішує складну задачу виявлення слабких сигналів.

3. За аналізу результатів записи сигналів КО дуже малої площі 1,3 м 2 тіньового контуру доведена можливість, використовуючи складені оптимальний фільтр, виявити просветний сигнал КО з відношенням сигнал / шум більше 20 дБ і ймовірністю помилки 10 -10. При цьому досягнуто збільшення відносини сигнал / шум більше 200 дБ при числі мультиплікативний відгуків близько 10000.

4. Проведений експеримент переконливо доводить можливість спостереження КО малих розмірів на великої дальності та реалізація способу складені оптимальної фільтрації слабких сигналів. Завдяки виявленому ефекту: необмеженому зростанню відносини сигнал / шум при некогерентному мультплікатівном накопиченні сигналу, стає реальним створення бістатичних бар'єрів виявлення астероїдів або плазмоидов ще за орбітою Місяця. У цьому випадку буде достатньо часу для планетарної організації термоядерних засобів військово-космічних сил всіх країн для руйнування їх задовго (тижні і місяці) до підльоту до Землі.

5. Пропонований спосіб може бути використаний в наземних і космічних комплексах для дистанційного моніторингу Космосу, радіозв'язку, радіомовлення, радіолокації, радіонавігації, радіопеленгації, радіоастрономії, а так само дистанційного моніторингу Світового Океану, атмосфери, іоносфери і підповерхневого шару Землі.

Список використаних джерел

1. Meдведев Ю. Д., Свєшніков М. Л., Сокальський А. Г. та ін. Астероїдної-кометний небезпека. - СПб .: Изд-во ІТА-МІПАО, 1996. - 244 с.

2. Ю.Д. Медведєв і ін. "Астероїдної-кометний небезпека", під редакцією А.Г. Сокальського, С.-Пб., ІТА, МІПАО, 1996;

3. "Загроза з неба: рок чи випадковість? Небезпека зіткнення Землі з астероїдами, кометами і метеороіди", під загальною редакцією академіка А.А. Боярчука. М., "Космоінформ", 1999.

4. А. В. Зайцев Захист Землі від астероидно - кометної небезпеки, «Земля і Всесвіт» 2003 №2, с. 17-27

5. Довідник по радіолокації. Редактор М. Сколнік. М .: "Радянське радіо". 1976.

6. Праці інституту прикладної геофізики імент академіка Є.К. Федорова,
випуск 87 Радиозондирование іоносфери супутниковими наземними радіозонда . М .: ІПГ ім. академіка Є.К. Федорова. 2008.

7. І.Б. Власов. Глобальні навігаційні супутникові системи. М.: "Рудоміно". 2010 року.

8. П.Б. Петренко, А.М. Бонч-Бруєвич. Моделювання та оцінка іоносферних широкосмугових радіосигналів в локації і зв'язку // Питання захисту інформації. 2007, № 3, С. 24-29

9. І.С. Гоноровський. Радіотехнічні ланцюги і сигнали. М .: "Радянське радіо". 1 972.

М.В. Смелов, В.Ю. Татур, Російська система планетарного захисту // «Академія Тринітаризму», М., Ел № 77-6567, публ.17333, 24.02.2012