Les scientifiques de RUDN ont montré à quel point la prise en compte de la forme réelle du satellite affecte la probabilité de collision de deux objets spatiaux

Chaque année, les centres de contrôle des missions spatiales enregistrent jusqu’à 70 rendez-vous potentiellement dangereux pour les engins spatiaux. Pour éviter les collisions, ils créent dessystèmes spécialisés, mais ils calculent la probabilité de collision avec certaines hypothèses. Par exemple, les objets sont considérés comme ayant des formes sphériques,leurs vitesses sont déterminées sans erreurs, etc. Ces hypothèses réduisent la précision des calculs.

"Les hypothèses de ces approches peuvent affecter de manière significative l’ampleur de la probabilité de collision. Par exemple, l’hypothèse selon laquelle les objets spatiaux se déplacent en ligne droite dans l’intervalle de rendez-vous ne nous permet pas d’estimer les convergences, dont la durée prendbeaucoup de temps. D’autres hypothèses contribuent également de manière significative à l’erreur de calcul. Vous pouvez supprimer ces limitations en recourant àdes méthodes de modélisation statistique",- Maxim Karatunov, candidat aux sciences techniques, professeur associé du département de mécanique et de mécatronique de l’Université RUDN.

Les scientifiques de RUDN ont envisagé un modèle qui prend en compte la forme et l’orientation réelles des objets spatiaux. La probabilité de collision a été trouvée en utilisant la modélisation statique utilisant la méthode de Monte Carlo. Son essence réside dans l’utilisation d’un générateur de variables aléatoires et le calcul multiple dumodèle, et les résultats obtenus déterminent la probabilitéduprocessus, dans ce cas — la collision. Les scientifiques ont utilisé le modèle pour calculer la probabilité de collision de deux objets réels, les satellites géostationnaires chinois CHINASAT-20 et SHIJIAN-17.

Les satellites chinaSAT-20 et SHIJIAN-17 se sont approchés le 16 mars 2018 de 286,3 mètres. Pour tester l’algorithme, les scientifiques ont d’abord calculé la probabilité d’une collision sans tenir compte de la forme réelle (croyant que les deux satellites ressemblent à des sphères), puis ont répété les calculs avec une forme plus réaliste et approximative. Les scientifiques ont utilisé un modèle généralisé du satellite — le corps et les » ailes " des panneaux solaires. Les batteries pour plus de simplicité ont été présentées sous la forme de cylindres, étant donné qu’elles n’ont qu’un seul degré de liberté (c’est-à-dire qu’elles peuvent tourner autour de l’axe de ce cylindre). Les chercheurs ont également pris en compte l’orientation de l’objet — l’axe principal est dirigé vers la Terre et les axes des batteries-cylindres sont perpendiculaires au plan de l’orbite. La probabilité d’une collision était cinq fois inférieure à celle du calcul classique.

"La probabilité de collision d’objets spatiaux est la principale valeur qui affecte la décision de manœuvrer. La sécurité des vols spatiaux dépend de la précision de l’évaluation de cette valeur. Nous avons développé une méthode de calcul de la probabilité, qui nous permet de prendre en compte la forme et l’orientation des objets convergents, ainsi que de supprimer un certain nombre d’hypothèses classiques. Il a été démontré que le fait d’ignorer la forme réelle des objets affecte de manière significative la précision de l’évaluation, pour l’exemple de test, un écart de cinq fois dans les résultats a été obtenu" - maximeKaratunov, professeur agrégé du Département de mécanique et MEchatronics rudn Université.

Les résultats sont publiés dans la revue Cosmic Research.