НОВОСТИ В УКРАИНЕ
Советский космический аппарат «Космос-482», который в 1972 году отправился к Венере, в конце концов вернулся в атмосферу Земли спустя 53 года. Его падение в мае 2025 года стало испытанием для нового алгоритма прогнозирования, который определяет время схода космических объектов с орбиты. Рассчитанное время отличалось от официально объявленного всего на две минуты, пишет Spider’s Web.
Разработка сочетает физические расчеты орбитального движения с искусственным интеллектом. Ученые также проверили ее на космическом телескопе NASA и ступени китайской ракеты. Результаты показали, что прогнозы во всех трех случаях соответствовали установленным пределам погрешности.
Зонд должен был исследовать Венеру, но остался возле Земли
«Космос-482» запустили 31 марта 1972 года в рамках советской программы исследования Венеры. Однако из-за неисправности ракетной ступени аппарат не смог покинуть околоземную орбиту.
Зонд оставался в космосе более полувека, пока постепенное снижение его орбиты не привело к возвращению в атмосферу Земли.
10 мая 2025 года российское государственное космическое агентство сообщило, что аппарат вошел в атмосферу в 6:24 по всемирному координированному времени. Согласно сообщению, он упал в Индийский океан к западу от Джакарты.
До этого момента специалисты пытались определить, когда именно зонд вернется в атмосферу и где может оказаться. Неопределенность относительно места падения вызвала беспокойство, в частности в Польше, которая находилась на одном из возможных маршрутов пролета.
Алгоритм предсказал возвращение зонда с погрешностью в две минуты
Ученые использовали историю «Космоса-482» для проверки новой системы прогнозирования. Алгоритм определил время входа аппарата в атмосферу как 6:22 по всемирному координированному времени – всего на две минуты раньше официально объявленного времени.
Расчеты показали погрешность в 11,4 минуты. При этом важно, что модель проверялась уже после возвращения зонда, с использованием архивных данных о его орбите. То есть это была проверка алгоритма на прошлом событии, а не прогноз, сделанный до падения.
Точность определения времени имеет большое значение. Космический объект на низкой околоземной орбите движется со скоростью около 7,8 км/с. За одну минуту он может преодолеть примерно 460 км по траектории. Соответственно, погрешность в десять минут может означать разницу примерно в 4600 км.
Как искусственный интеллект прогнозирует падение космических объектов
Новый метод разработали ученые Индонезийского национального агентства исследований и инноваций, Технологического института Бандунга и Университета Халифы в Объединенных Арабских Эмиратах. Результаты исследования опубликованы в научном журнале «Акта астронавтика».
Система сочетает традиционную физическую модель с нейронной сетью. Физическая часть учитывает гравитацию Земли, ее сплющенность и сопротивление верхних слоев атмосферы. Искусственный интеллект прогнозирует изменения баллистического коэффициента – показателя, который помогает определить, насколько сильно объект тормозится при движении через атмосферу.
Это особенно важно для спутников с солнечными панелями и ракетных ступеней, которые могут вращаться во время спуска. В зависимости от ориентации аппарата меняется площадь его поверхности, подвергающейся сопротивлению воздуха.
Алгоритм анализирует исторические орбитальные данные, а также информацию о солнечной и геомагнитной активности. Для обучения использовались данные за 11 лет, охватывающие полный солнечный цикл. При расчете будущей траектории прогнозируемый баллистический коэффициент обновляется каждые три часа.
Модель проверили еще на двух космических объектах
Помимо «Космоса-482», ученые проверили алгоритм на двух других объектах.
Первым стал космический телескоп NASA «Неовайз», который вошел в атмосферу 2 ноября 2024 года. Модель предсказала возвращение в 00:54 по всемирному координированному времени, тогда как официально указанное время составляло 00:49. Разница равнялась пяти минутам, а рассчитанная погрешность – 7,8 минуты.
Вторым объектом была верхняя ступень китайской ракеты «Чанчжэн-4Б». Ее фрагменты наблюдались 26 марта 2023 года над юго-восточной Испанией. Алгоритм определил время возвращения как 22:45 по всемирному координированному времени, тогда как наблюдения проводились между 22:33 и 22:36. Результат также уложился в пределы оцененной неопределенности, хотя расхождение было больше.
Исследователи сравнили эти результаты с расчетами, в которых баллистический коэффициент считался постоянным. Для телескопа «Neowise» и ракетной ступени такие прогнозы оказались менее точными – разница составляла несколько десятков минут.
Это указывает на то, что учет изменений атмосферного сопротивления может повысить точность прогнозов, особенно для объектов неправильной формы.
Почему точные прогнозы становятся все более важными
Количество космического мусора на орбите растет, а крупные объекты регулярно возвращаются в атмосферу. Большинство из них сгорает при спуске, однако отдельные фрагменты могут достигать поверхности Земли.
Более точное прогнозирование времени возвращения помогло бы сужать зоны потенциальной опасности и своевременно организовывать оповещения.
В то же время новая система еще требует дальнейших испытаний. На данный момент она была проверена лишь на трех завершенных случаях, для которых имелись длительные истории наблюдений. Ученым еще предстоит выяснить, насколько хорошо алгоритм будет работать с более новыми спутниками и при меньшем количестве измерений.
Даже точный прогноз времени входа в атмосферу не позволяет определить место падения с точностью до нескольких километров. На траекторию и выживание отдельных обломков влияет множество дополнительных факторов.
Другие интересные новости космоса
Как сообщал УНИАН, российский спутник «Космос-2612» приблизился к американскому коммерческому спутнику ICEYE-X36, который входит в состав космической сети, способной оказывать поддержку украинским военным. Эксперты считают этот маневр необычным и предполагают, что он может быть попыткой вмешаться в работу западного космического оборудования. Об этом сообщает издание Axios со ссылкой на данные компании LeoLabs, которая отслеживает космические объекты.
