Способ защиты космического аппарата от несанкционированного доступа сторонних космических объектов

Изобретение относится к области космической техники, а более конкретно к защите космических аппаратов. Способ защиты космического аппарата от несанкционированного доступа сторонних космических объектов включает обнаружение стороннего космического объекта и защиты от него экраном. Экран выполнен в виде капсулы со сжатым газом, помещенной в герметичную оболочку из эластичного полимерного материала с металлическим напылением. Оболочка достаточно хорошо отражает излучение в оптическом диапазоне спектра, по нормали к направлению на приближающийся сторонний объект. Достигается снижение массы экрана.

 

Изобретение относится к области обеспечения долговременного устойчивого развития космической деятельности и может быть использовано для защиты космического аппарата от несанкционированного доступа сторонних космических объектов.

Известно защищенное патентом изобретение - аналог: заявка №2008108324/11, МПК B64G 1/52, B64G 1/56, 2008 год «Способ защиты космических аппаратов» (Новосельцев Д.А.), которое предназначено для защиты космических аппаратов от столкновения с объектами естественного и искусственного происхождения различной массы и степени дисперсности. Способ заключается в том, что в направлении потенциально опасных объектов перед КА направляют экран, который выполняют в виде твердого тела малой плотности. Экран выдувают газом из полимерного материала с малым временем затвердевания в условиях вне защищаемого КА. Полимерный материал или его смесь с указанным газом обладают свойством детонации при столкновении с опасными объектами. Габаритные размеры и массу экрана выбирают достаточными для разрушения указанных объектов и отклонения их фрагментов от КА. В направлении опасных объектов может быть направлено, при необходимости, несколько экранов необходимой массы и габаритных размеров. Экраны могут формироваться непосредственно перед отделением от КА из вспененного полимерного материала или аэрогеля путем вспенивания жидкого полимерного материала или выдувания порошкообразного компонента газом. Техническим результатом изобретения является обеспечение многократной и эффективной защиты КА от столкновений с потенциально опасными объектами и их группами при минимальной массе используемых для этого средств. Данный способ требует использования наземных средств контроля космического пространства, которые не обладают достаточной эффективностью при работе в области высоких орбит и геостационарной орбиты, особенно в случае малых размеров космических объектов, сближающихся с космическим аппаратом и представляющих опасность. Помимо сложности обнаружения опасных объектов малой размерности дополнительным недостатком способа является задержка выдачи команды на отделение защитного экрана за счет использования наземного контура управления, что повышает вероятность столкновения космического аппарата с приближающимся активным объектом.

Известно защищенное патентом изобретение - аналог: заявка №2013134418/28, МПК F41J 9/08, G01S 7/38, B64G 99/00, 2013 год, «Ложная цель» (Борзенко Г.П., Сапатова И.Б.), которое предназначено для защиты космических объектов от обнаружения и распознавания. Техническое решение основано на формировании остаточным газом складной эластичной оболочки, снабженной цилиндрическими выступами различной длины, кратной половине длины волны в диапазоне волн зондирующей радиолокационной станции. При этом выступы одним концом сообщены с внутренним объемом оболочки, а их другой конец (торец) заглушен и выполнен в виде полусферы. Оболочка в сложенном состоянии выбрасывается из пускового устройства, установленного на космическом аппарате. Технический результат заключается в обеспечении оптимального значения отраженного сигнала для эффективной идентификации объекта средствами радиолокации. Данный способ требует использования наземных средств контроля космического пространства, которые не обладают достаточной эффективностью при работе в области высоких орбит и геостационарной орбиты, особенно в случае малых размеров космических объектов, сближающихся с космическим аппаратом и представляющих опасность. Дополнительным недостатком является временная задержка выдачи команды на постановку защитного экрана за счет использования наземного контура управления, что снижает эффективность защиты космических объектов от обнаружения и распознавания.

Известно защищенное патентом изобретение - аналог: заявка №2013126145/11, МПК B64G 1/66, F41H 3/02 2013 год, «Надувная ложная цель» (Борзенко Г.П., Сапатова И.Б.), которое предназначено для маскировки космических объектов, содержит надувную трансформируемую оболочку с остаточным газом, газогенератором с электрозапалом, источником тока с выключателем, гибкие упругие связи. Диаметральные плоскости сечения оболочки содержат локальные утолщения материала со сквозными каналами-отверстиями с ниппельными устройствами. При работе газогенератора повышается давление в оболочке до уровня, при котором происходит истечение газа (газовой смеси) через ниппельные устройства. Вследствие этого оболочке придается вращательное движение. Наружная поверхность фрагментарно выполнена с различными отражающими характеристиками, и при вращении реализуется сложный флюктуирующий объект, затрудняя тем самым идентификацию как маскируемого объекта, так и самой локальной цели.

Недостатком изобретения является необходимость применения достаточно сложных технических средств в изготовлении ложной цели, а также использование наземного контура управления, что снижает эффективность защиты космических объектов от обнаружения и распознавания.

Известно защищенное патентом изобретение - прототип: заявка №2016112622/11(019908), B64G 1/00, 2016 год, «Способ защиты космического аппарата от столкновения с преднамеренно сближающимся активным объектом» (авторы: Яковлев М.В., Яковлева Т.М., Яковлев Д.М.), согласно которому выпускают защитный экран в направлении активного объекта, причем экран выпускают при обнаружении непрерывной последовательности сигналов с нарастающей амплитудой, а направление движения экрана определяют по данным о пространственной ориентации детекторов с максимальными показаниями амплитуды регистрируемых сигналов среди набора плоских детекторов, расположенных на поверхности двух сферических оболочек, которые устанавливают на защищаемом космическом аппарате и на малом космическом аппарате, сопровождающем защищаемый космический аппарат. Недостатком изобретения - прототипа является необходимость применения достаточно массивных защитных экранов для исключения попадания механических частиц, образующихся при столкновении активного объекта с экраном, в защищаемый космический аппарат.

Целью предлагаемого изобретения является защита космического аппарата от несанкционированного доступа сторонних управляемых космических объектов. Указанная цель достигается в заявляемом способе защиты космического аппарата, согласно которому при обнаружении непрерывной последовательности сигналов в оптическом диапазоне спектра с нарастающей амплитудой определяют пространственную ориентацию сближающегося объекта по максимальному значению амплитуды сигнала, регистрируемого плоскими детекторами, расположенными на поверхности сферической оболочки, установленной на защищаемом космическом аппарате, после чего в направлении активно приближающегося стороннего космического объекта, выстреливают капсулу со сжатым газом, помещенную в герметичную оболочку из эластичного полимерного материала с металлическим напылением (для повышения ее отражательной способности в видимом диапазоне спектра). При этом происходит разгерметизация капсулы, оболочка заполняется газом, увеличиваясь в объеме, принимая заданную форму (шара, куба, цилиндра, и др.). Первоначально оболочка с капсулой находится в компактном, сложенном виде. Техническим результатом изобретения является обеспечение эффективной защиты КА от несанкционированного доступа сторонних космических объектов при минимальной массе используемых для этого технических средств. Все операции выполняются автономно без подключения наземного контура управления. Это обеспечивает высокую надежность идентификации потенциально опасных ситуаций и повышает оперативность выполнения защитных мероприятий.

Таким образом реализуемость и эффективность заявляемого способа не вызывают сомнений.

Способ защиты космического аппарата от несанкционированного доступа сторонних космических объектов, заключающийся в определении направления, с которого приближается космический объект, и защиты от него с помощью экрана, отличающийся тем, что защитный экран выполнен в виде капсулы со сжатым газом, помещенной в герметичную сложенную оболочку из эластичного полимерного материала с металлическим напылением.