ماهواره ماهواره های نظارتی هسته ای US-A اتحاد جماهیر شوروی

[deserthawk 5,518]

بسم الله الرحمن الرحیم

 

Upravlyaemy Sputnik Aktivnyj یا US-A که در غرب به نام ماهواره با رادار شناسایی اقیانوسی (Radar Ocean Reconnaissance Satellite) یا به اختصار RORSAT نامیده می شود یک سری از ماهواره های شناسایی اتحاد جماهیر شوروی بودند که در بین سال های 1967 تا 1988 برای بررسی کشتی های ناتو و متحدانش و کشتی های تجاری با استفاده از یک رادار فعال به مدار پرتاب شده بودند و از راکتورهای هسته ای  برای تغذیه استفاده می کردند.

 

ماهواره US-A  از سری Kosmos954 قبل از پرتاب

 

به دلیل اینکه یک سیگنال بازگشتی از یک هدف معمولی که توسط رادار ردیابی می شود با رابطه عکس توان چهارم فاصله کاهش می یاید برای افزایش بازده کاری رادار ماهواره های US-A باید در مدار های پایین جو زمین قرار می گرفتند. اگر برای توان از صفحه های خورشید بزرگ استفاده می شد آنها به سرعت به علت نیروی کشش اتمسفر بالا دچار پوسیدگی می شدند و علاوه بر آن ماهواره در سایه زمین بی استفاده بود. به همین دلیل اکثریت ماهواره ها از راکتورهای هسته ای BES-5 که سوخت آن از اورانیوم 235 بود استفاده می کردند. در حالت عادی در پایان مامویت ها هسته های راکتور به مدارهای خارجی تر(به نام مدارهای دافعه) می رفتند ولی چندین حادثه سقوط رخ داد که در برخی از آنها مواد رادیو اکتیو به داخل اتمسفر زمین برگشتند.

 

نمای شماتیک از ماهواره و سیستم خروج هسته راکتور آن

 

 

برنامه US-A در حدود 33 راکتور هسته ای را به مدار فرستاد که 31 مورد از آنها از نوع BES-5 با قابلیت تولید 2 کیلووات توان برای رادار بودند. به علاوه در 1987 اتحاد جماهیر شوروی 2 راکتور هسته ای بزرگتر TOPAZ با توان 6 کیلووات را در ماهواره های Kosmos1818  و Kosmos1867 به فضا فرستاد که هر کدام قادر به 6 ماه اجرای ماموریت بودند.

 

نمای شماتیک از راکتور BES-5 در ماهواره های US-A

 

آخرین ماهواره US-A در 14 مارس 1988 به فضا پرتاب شد. اشکالات بسیاری در برنامه وجود داشت و در نهایت مشکلات اقتصادی در اتحاد جماهیر شوروی باعث کنسل شدن برنامه توسط میخاییل گورباچف شد.

حوادث پیش آمده

حوادث زیادی در پرتاب این ماهواره ها به وقوع پیوست که برخی از آنها به شرح زیر است:

Kosmos367 در 3 اکتبر 1970  بعد از 110 ساعت از زمان پرتاب به مدار بالاتری حرکت کرد.

Kosmos954 ماهواره برای قرارگیری در مدار مطمئن برای رانش هسته ای، به آن صورت که برنامه ریزی شده بود دچار مشکل شد. مواد هسته ای در 24 ژانویه 1978 دوباره به زمین بازگشت و آلودگی رادیو اکتیو 124 هزار کیلومتر مربع از اراضی شمال کانادا را فرا گرفت.

Kosmos1402 در سال 1982 دوباره به همین مشکل دچار شد. هسته راکتور از بقیه جدا شد و به عنوان آخرین قطعه در 7 فوریه 1983 در اقیانوس اطلس سقوط کرد.

Kosmos1900 سیستم اولیه برای خارج کردن هسته راکتور به مدار ذخیره سازی دچار شکست شد ولی سیستم پشتیبان آن را به مداری در 80 کیلومتر پایین تر از مدار مورد نظر هدایت کرد.

برنامه Kosmos954 و بازیابی مواد رادیواکتیو آن در عملیات روشنایی صبح

این ماهواره در سال 1977 به فضا پرتاب شد. یک اخلال در سیستم جدایش راکتور آن اتفاق افتاد. هنگام بازگشت به اتمسفر زمین ذرات کوچک رادیو اکتیو منطقه شمالی کانادا را آلوده کرد. تلاش برای بازیابی مواد رادیواکتیو  تحت عملیات روشنایی صبح (Morning Light) اتفاق افتاد.

 

سقوط Kosmos954 و آلودگی مناطقی از کانادا

 

یک تیم مشترک از کانادا و آمریکا منطقه و هوا را در فازهای اول و دوم عملیات از 24 ژانویه 1978 تا 20 آوریل  همان سال پاکسازی کردند. آنها در نهایت توانستند 12 قطعه بزرگتر از ماهواره را پیدا کنند.

 

تیم شناسایی مشترک کانادا و آمریکا مجهز به شمایشگر گایگر-مولر برای شناسایی مواد رادیواکتیو

 

یکی از قطعه ها در حدود 500 رونتگن بر ساعت تابش داشت که 100 برابر بیش از مقدار مجاز برای انسان بود.

دولت کانادا شوروی را به پرداخت 6 میلیون دلار آمریکا جریمه کرد که شوروی تنها 3 میلیون دلار آن را پرداخت کرد.

 

یکی از قطعات کشف شده از ماهواره Kosmos954

 

سایر نگرانی ها

اگرچه بیشتر هسته های راکتور به طور موفقیت آمیزی به مدارهای بالاتر انتقال پیدا کردند ولی مدار آنها به طور اتفاقی هنوز تنزل پیدا می کنند.

 

نمای شماتیک سیستم خنک کننده راکتور و آلیاژ NaK موجود در آن

 

ماهواره های US-A منبع اصلی زباله های فضایی در مدارهای پایین زمین هستند  و در حدود 128 کیلوگرم از NaK-78(یک آلیاژ یوتکتیک قابل سوختن از 22 درصد سدیم و 78 درصد پتاسیم) از سیستم خنک کننده BUK آزاد شده اند. ذرات کوچک تر هم اکنون یا وارد جو شده اند یا تنزل مدار داده اند ولی ذرات بزرگتر از 5 سانتی متر هنوز در مدار هستند. از آنجا که خنک کننده فلزی در معرض آلودگی نوترونی قرار گرفته است در آن ماده رادیواکتیو argon-39 با نیمه عمری برابر با 269 سال تشکیل شده است. خطر آلودگی سطحی برای این مواد به علت سوختن سطحی هنگام ورود به اتمسفر و خنثی بودن گاز آرگون پایین است و خطر اصلی برخورد آن با ماهواره های عملیاتی است.

 

منابع

 

http://en.wikipedia.org/wiki/US-A

http://en.wikipedia.org/wiki/Kosmos_954

http://www.svengrahn.pp.se/trackind/RORSAT/RORSAT.html

http://fly.historicwings.com/2013/01/the-nuclear-disaster-of-kosmos-954/

 

همه حقوق متعلق به گرآورنده و www.military.ir است

[MR9 113,605]

 با سلام - ضمن تشکر از تاپیک بسیار فوق العاده شما ، در ارتباط با معرفی  ماهواره های نظامی اتحاد شوروی بویژه ماهواره های سری کاسموس با پیشرانه هسته ای (کاسموس 954) مطلب یا رفرنس جامعی وجود دارد ؟؟ متشکرم :rose: :rose:

[deserthawk 5,518]

ضمن عرض سلام خدمت دوست گرامی جناب MR9 وسایر دوستان بنده چند منبع را مشاهده کردم و کامل ترین و جامع ترین آنها به نظرم موارد زیر بود. امیدوارم که مورد استفاده شما هم قرار گیرد.

1- http://www.svengrahn.pp.se/trackind/RORSAT/RORSAT.html این منبع سوم مورد استفاده بنده بود که بسیار کامل هست و اطلاعات جالبی در این منبع است

2- http://www.astronautix.com/project/rorsat.htm در این منبع اطلاعات فنی مانند زمان پرتاب هر ماهواره وزن محموله محل پرتاب و و توضیح مختصری از هر ماهواره آورده شده است.

3- مجله جامعه بین سیاره ای بریتانیا، شماره 52 نوامبر و دسامبر 1999 این منبع نیز اطلاعات بسیار کاملی در خصوص این سری از ماهواره ها دارد که شامل اهداف طراحی، پیش زمینه ها و موارد بسیاری است.

3- https://www.uakron.edu/dotAsset/4acf6020-02f6-4cd8-aa19-416a0303ad10.pdf  در این لینک نیز مطالبی درباره ماهواره Kosmos954 و نفوذ مواد رادیواکتیو به داخل خاک کانادا موجود است.

 

البته لازم به ذکر است که ایالات متحده نیز برنامه ای آزمایشی برای ماهواره های هسته ای داشت که نام آن SNAP بود. این برنامه نیز منجر به نشت رادیواکتیو شد و برنامه بعدا کنسل شد.

[khashayar1 34]

 با سلام - ضمن تشکر از تاپیک بسیار فوق العاده شما ، در ارتباط با معرفی  ماهواره های نظامی اتحاد شوروی بویژه ماهواره های سری کاسموس با پیشرانه هسته ای (کاسموس 954) مطلب یا رفرنس جامعی وجود دارد ؟؟ متشکرم :rose: :rose:

پیشرانه هسته ای؟ تا کنون کسی نتوانسته در فضا از انرژی هسته ای به عنوان پیشران استفاده کنه.

 

راکتورهای هسته ای داخل ماهواره تنها برای ایجاد برق لازم برای فرستنده و گیرنده و کامپیوتر مرکزی ماهواره میتوانند  ایفای نقش کنند.

[MR9 113,605]

پیشرانه هسته ای؟ تا کنون کسی نتوانسته در فضا از انرژی هسته ای به عنوان پیشران استفاده کنه.

 

راکتورهای هسته ای داخل ماهواره تنها برای ایجاد برق لازم برای فرستنده و گیرنده و کامپیوتر مرکزی ماهواره میتوانند  ایفای نقش کنند.

 

با سلام

بله شاید بنده اشتباه کرده باشم ولی در حدود 10 یا 15 سال پیش مطلبی در مورد این ماهواره ها مطالعه می کردم ، نویسنده اشاره ای به پیشرانه هسته ای برای ماهواره ای روسی کرده بود ، شاید هم برداشت بنده نادرست بود :thinking: :thinking:

[cheka 15,065]

پیشرانه هسته ای؟ تا کنون کسی نتوانسته در فضا از انرژی هسته ای به عنوان پیشران استفاده کنه.

 

راکتورهای هسته ای داخل ماهواره تنها برای ایجاد برق لازم برای فرستنده و گیرنده و کامپیوتر مرکزی ماهواره میتوانند  ایفای نقش کنند.

 

 

با سلام

بله شاید بنده اشتباه کرده باشم ولی در حدود 10 یا 15 سال پیش مطلبی در مورد این ماهواره ها مطالعه می کردم ، نویسنده اشاره ای به پیشرانه هسته ای برای ماهواره ای روسی کرده بود ، شاید هم برداشت بنده نادرست بود :thinking: :thinking:

 

حرف هر دوی شما تقریبا درسته ، ماهواره ها از انرژی هسته ای راکتورهاشون نه بصورت مستقیم بلکه بطور تبدیل شده به انرژی الکتریکی برای پیشرانه های الکتریکیشون استفاده میکنند

 

اکثر ماهواره ها برای حرکت در فضا از سیستم های پیشرانه الکتریکی با متدهای کاری مختلفی بهره میبرند که با یونیزه کردن اتم های سوخت (یا به عبارت بهتر Reaction mass)  بصورت الکتریکی و سپس قراردادن اونها در یک میدان الکتریکی قوی (ولتاژ بالا) یا میدان الکترومغناطیسی ، اونها رو وادار به خروج با سرعت بالا از ماهواره میکنند که اثر متقابل اون باعث حرکت ماهواره در جهت مخالف میشه 

 

 

تصویر زیر مربوط به یک پیشرانه Ion Thruster سفینه فضایی Deep Space 1 با استفاده از نیروی الکترواستاتیکی است

 

 

این پیشرانه ها نسبت به پیشرانه های راکتی معمول که reaction mass رو بصورت شیمیایی با استفاده از احتراق خارج میکنند تراست پایین تری تولید میکند اما به سوخت به مراتب کمتری نیاز دارند (specific impulse بالاتر) اما انرژی الکتریکی بالایی برای یونیزاسیون و سپس ایجاد میدان مغناطیسی یا الکتریکی لازم جهت حرکت دادن یون ها لازمه 

 

در ماموریت های نزدیک به خورشید این انرژی از طریق پنل های خورشیدی قابل تامین هست اما در دیگر موارد (مانند ماهواره ها) ، این انرژی از طریق راکتور هسته ای روی ماهواره تامین میشه

[IR-Craft 544]

واقعا مطلب زیبایی بود. جناب cheka هم که مثل همیشه شرمنده کردند.