Источники:
http://www.gizmag.com/esa-satellite-cluster/35647/
http://www.dailytechinfo.org/space/6661-sputniki-gruppy-cluster-ii-nacha...
Многие люди часто употребляют термин "орбитальный балет" по отношению к маневрам, совершаемым в космосе различными аппаратами. И сейчас в таком балете задействованы несколько спутников Европейского космического агентства (ЕКА), входящими в группу Cluster II. Но вся ситуация усугублена тем, что эти спутники летят и постоянно маневрируют на гиперзвуковых скоростях и на критическом расстоянии друг от друга, не имея ни малейшей возможности следить друг за другом. А выполняется такое небезопасное действие для того, чтобы ученые смогли узнать больше о взаимодействии солнечного ветра и магнитного поля нашей планеты.
Спутники группы Cluster II были запущены в 2004 году, став заменой неудавшейся миссии ЕКА Cluster, которая была потерянная в 1996 году из-за ошибок программного обеспечения. Группа Cluster II состоит из четырех спутников, двигающихся четырехгранным формированием по вытянутой эллиптической орбите на высоте от 600 до 20 000 километров от поверхности Земли. Целью миссии Cluster II является составление точной трехмерной карты ударной волны Земли, которая производится потоком солнечного ветра, сталкивающимся с магнитосферой планеты, что заставляет частицы солнечного ветра замедлиться сначала до сверхзвуковых, а затем и субзвуковых скоростей.
7 января 2015 года 3-й и 4-й спутники группы Cluster II, двигаясь по обычной траектории, сблизились на дистанцию порядка 6 километров. А сейчас разделяющее их расстояние составляет уже 5 километров. Такой рискованный маневр позволит ученым собрать более подробные данные о характеристиках и параметрах ударных волн в космосе.
"Сближение спутников на малую дистанцию позволяет нам подробно изучить некоторые физические процессы, такие, как плазменный нагрев и ускорение ударной волны" - рассказывает Филипп Эскубе (Philippe Escoubet), один из координаторов миссии Cluster II, - "Предыдущие исследования ударных волн показали нам, что ускорение электронов и разогрев плазмы происходит на расстоянии всего в 16 километров. И теперь мы получили возможность видеть то, что там происходит, благодаря двум сблизившимся спутникам".
По земным меркам шесть километров являются достаточно большим расстоянием, но спутники, летящие строем, совсем не походят на самолеты, медлительные суда, автомобили и другие земные транспортные средства. Говоря проще, орбитальные космические аппараты всегда находятся в процессе свободного падения, а неравномерность атмосферы и гравитационного поля Земли приводит к тому, что эти спутники постоянно то замедляются, то ускоряются. Из-за этого траектории их полета должны быть рассчитаны с высокой точностью для того, чтобы уменьшить вероятность их столкновения. На нынешней дистанции два спутника находятся на безопасном расстоянии друг от друга с запасом всего в три секунды полета.
Основной трудностью такого маневрирования является то, что спутники не имеют возможности следить друг за другом. Их движение управляется только по данным, собираемым наземными станциями слежения. Однако, при дистанции в 5 километров оба спутника выглядят для наземной станции как один большой объект и узнать точное положение каждого космического аппарата можно только по сигналам радиомаяков, передающих сигналы на разных частотах. К счастью, разрешающей способности наземных станций слежения вполне достаточно для того, чтобы не использовать метод триангуляции для определения положения каждого из аппаратов.
"Удержание спутников в строю требуют чрезвычайно точной координации и взаимодействия специалистов центра управления в Дармштадте, Объединенного центра космических операций в Великобритании и группы миссии Cluster II" - рассказывает Бруно Соуза (Bruno Sousa), - "Сейчас мы работаем над оптимизацией траектории спутников, над минимизацией расхода топлива и устранения любого риска столкновения. Ведь все эти проблемы выдвинутся на первый план еще сильнее, когда мы сблизим спутники до дистанции в 1-2 километра".
Сблизившись на минимально допустимую дистанцию в 1-2 километра, спутники Cluster II будут летать таким строем до марта этого года. Потом, если это позволят сделать запасы топлива, все спутники группы снова займут свои прежние места на орбите.