Spacecraft disintegration during uncontrolled atmospheric Re-entry

Fritsche, B.; Klinkrad, H.; Kashkovsky, A. V.; Grinberg, Elvira

doi:10.1016/s0094-5765(00)00090-4

Cited by 28 publications

(13 citation statements)

References 0 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…We assumed that the size (radius) of a given orbiting and falling particle is constant. The burning is a very complex thermo‐ and aerodynamical chemical process depending on the shape and composition of the particle as well as on the local composition and density of the atmosphere (Allen & Eggers ; Bouslog et al ; Fritsche et al ; Fritsche et al ; Klinkrad ; Klinkrad et al ; Koppenwallner et al ; Rochelle et al ). Involving the particle burning into our model could be an important task of a separate paper.…”

Section: Model and Methodsmentioning

confidence: 99%

Dynamics of spherical space debris of different sizes falling to Earth

et al. 2020

View full text Add to dashboard Cite

Space debris larger than 1 cm can damage space instruments and impact Earth. The low-Earth orbits (at heights smaller than 2,000 km) and orbits near the geostationary-Earth orbit (at 35,786 km height) are especially endangered because most satellites orbit at these latitudes. With current technology, space debris smaller than 10 cm cannot be tracked. Smaller space debris fragments burn up and evaporate in the atmosphere, but larger ones fall to Earth's surface.For practical reasons, it would be important to know the mass, composition, shape, velocity, direction of motion, and impact time of space debris re-entering the atmosphere and falling to Earth. Since it is very difficult to measure these physical parameters, almost nothing is known about them. To partly fill this gap, we performed computer modeling with which we studied the dynamics of spherical re-entry particles falling to Earth due to air drag. We determined the time, velocity, and angle of impact as functions of the launch height, direction, speed, and size of spherical re-entry particles. Our results can also be used for semispherical meteoroid particles of the interplanetary dust entering the Earth's atmosphere.

show abstract

Section: Model and Methodsmentioning

confidence: 99%

Dynamics of spherical space debris of different sizes falling to Earth

et al. 2020

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…On-orbit spacecraft breakup models due to both collision and explosion, and the evolution of resulting space debris have been well studied in the literature ( [2], [3], [9], [23]). A variety of methods have been employed to analyze the debris reentry trajectories ( [7], [10], [11], [17], [22]) and to estimate the risk posed to people and the property on the ground ( [4], [14], [15]). …”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Estimation of debris hazard areas due to a space vehicle breakup at high altitudes

Reyhanoglu

Alvarado

Carmi

2013

2013 9th Asian Control Conference (ASCC)

View full text Add to dashboard Cite

With the recent developments in the Commercial Space Transportation industry, there has been a surge of interest in the analyses of the debris hazard areas due to a space vehicle breakup and the risk posed to the aircraft in the national airspace system as well as to the people and the property on the ground. The focus of this paper is to study the problem of estimation of the extent of the airspace containing falling debris due to a space vehicle breakup. A precise computation of propagation of debris to the ground is not practical for many reasons. There is insufficient knowledge of the initial state vector; ambient wind conditions; and key parameters, including the ballistic coefficient distributions. In addition, propagation of all debris pieces to the ground would require extensive computer time. In this paper, a computationally efficient covariance propagation method is employed for the estimation of debris dispersion.

show abstract

“…ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ В качестве возможных технологических, схемных и проектно-конструкторских решений по минимизации образования космического мусора на примере ЭК рассматриваемого класса (створки головного обтекателя, межступенные отсеки) предлагается их сжигание на атмосферном участке траектории спуска после отделения от ракеты-носителя путем установки в конструкцию дополнительных источников теплоты, например, пиротех-нических составов (ПС), выделяющих необходимое количество теплоты [1][2].…”

unclassified

Experimental Research of Thermal Loading of the Rocket Payload Fairing Element During the Atmospheric Phase of the Descent Trajectory

Iordan

Davydovich²,

Zharikov

et al. 2017

DSMM

View full text Add to dashboard Cite

Аннотация -На примере створок головного обтекателя определены параметры теплового нагруже-ния при движении на атмосферном участке траектории спуска. Использованы методы оценки теплового нагружения на основе аналитического метода. Проведено физическое моделирование в эксперименталь-ной аэродинамической установке на элементе конструкции головного обтекателя, изготовленного из уг-лепластика. Экспериментальные исследования приведены в диапазоне скоростей ниже 10 м/с -70 м/с, что соответствует интервалу высот траектории спуска створок головного обтекателя ниже 10 км. Полу-чены значения коэффициента теплоотдачи при математическом моделировании и при эксперименталь-ном исследовании. Проведён анализ полученных результатов.Ключевые слова: аэродинамическая труба, коэффициент теплоотдачи, головной обтекатель.I. ВВЕДЕНИЕ При запуске ракет-носителей на активном участке траектории полета от них отделяются отработавшие эле-менты конструкции (ЭК), такие как ускорители ступеней, головные обтекатели, межступенные отсеки.Падение отделяющихся частей на поверхность Земли служит источником экономических, экологических и социальных проблем, возникающих при реализации ракетно-космической деятельности. Скорости входа от-деляющихся частей в атмосферу существенно различны: от 1 -2 км/с до 6 -7 км/с, что приводит к различным воздействиям на окружающую среду: от падения практически целых ЭК, например, створок головных обтекате-лей до практически полного сгорания ЭК (ускорители вторых и третьих ступеней) в плотных слоях атмосферы.В настоящее время проблеме разрушения ЭК, возвращающихся из космоса в атмосферу Земли со скоростя-ми 7 км/с, посвящено значительное количество работ, например, [1-2]. Разработанные математические модели предусматривают оценку параметров движения центра масс и вокруг центра масс, теплового нагружения от аэродинамического воздействия и оценки прочности ЭК. Специфика рассматриваемого класса ЭК типа голов-ных обтекателей, заключается в том, что их скорости входа в атмосферу, как правило, не превышают 1.0 км/с и, вследствие их аэродинамических характеристик, скорость движения в плотных слоях атмосферы существенно снижается, достигая величин в несколько десятков м/с, соответственно, аэродинамический нагрев существенно ниже, и ЭК практически без разрушения достигают поверхности Земли, что приводит к необходимости выделе-ния значительных площадей территорий для их районов падения.

show abstract

Spacecraft disintegration during uncontrolled atmospheric Re-entry

Cited by 28 publications

References 0 publications

Dynamics of spherical space debris of different sizes falling to Earth

Dynamics of spherical space debris of different sizes falling to Earth

Estimation of debris hazard areas due to a space vehicle breakup at high altitudes

Experimental Research of Thermal Loading of the Rocket Payload Fairing Element During the Atmospheric Phase of the Descent Trajectory

Contact Info

Product

Resources

About