Миссия Draco Европейского космического агентства (ЕКА), нацеленная на непосредственное наблюдение за процессом разрушения спутника при входе в атмосферу Земли, успешно завершила этап Critical Design Review – критической оценки конструкции. Этот результат свидетельствует о готовности проекта к началу производства и интеграции необходимого оборудования. Запуск миссии Draco намечен на 2027 год.

Draco представляет собой спутник, разработанный с целью намеренного уничтожения во время прохождения сквозь атмосферу. На борту установлено приблизительно 200 датчиков и четыре камеры, предназначенные для регистрации процессов, происходящих внутри аппарата в последние моменты его существования. Исследователи надеются получить непосредственные данные о нагреве, деформации, разрушении и сгорании спутника в атмосфере.

Несмотря на то, что с момента начала космических полетов в атмосферу Земли вошло множество спутников и ступеней ракет-носителей, значительная часть имеющихся знаний о подобных процессах основывается на компьютерном моделировании, наземных испытаниях и наблюдениях, осуществляемых с удаленного расстояния. Воссоздание условий настоящего атмосферного входа в лабораторных условиях представляет собой сложную задачу, поэтому данные, полученные непосредственно с бортового оборудования разрушающегося космического аппарата, способны значительно повысить точность существующих моделей.

Координацию работ по разработке миссии Draco осуществляет испанская компания Indra Group, которая взяла на себя ответственность за проект после приобретения компании Deimos. Ранее именно Deimos заключила с ЕКА контракт стоимостью 17 млн евро для реализации данной разработки.

В ближайшие месяцы, после успешного завершения критического анализа конструкции, будет продолжено производство и проведение испытаний компонентов миссии Draco. Одним из запланированных этапов станет подъем аппарата на аэростатной платформе примерно с высоты 25 километров. Это позволит проверить работу систем стабилизации, раскрытие парашюта и передачу собранных данных.

Продолжительность миссии составит несколько часов. После выведения на орбиту Draco будет направлен на траекторию, обеспечивающую вход в атмосферу с высоты примерно 1000 километров. В процессе снижения аппарат начнёт нагреваться и постепенно разрушаться, а датчики и камеры будут фиксировать изменения температуры, возникающие нагрузки и последовательность разрушения различных частей конструкции.

Основная техническая сложность заключается в сохранении результатов наблюдений до момента уничтожения оборудования для записи данных вместе со спутником. В связи с этим, наиболее важные данные будут обрабатываться непосредственно на борту и передаваться в специальную капсулу диаметром приблизительно 40 сантиметров. Эта капсула должна отделиться от Draco во время атмосферного входа и выдержать воздействие высоких температур и механических нагрузок.

Для защиты капсулы применяется теплозащитный экран, в состав которого входит португальский пробковый материал, прошедший испытания в условиях, имитирующих те, с которыми столкнётся капсула при возвращении через атмосферу.

При приближении к более густым слоям атмосферы, на отметке около 10 километров над поверхностью, капсула активирует парашют для замедления снижения. На этом этапе будет предпринята попытка установить связь со спутником с целью передачи собранных данных до приземления. Европейское космическое агентство рассчитывает получить от Draco в диапазоне от 20 мегабайт до 1 гигабайта информации, в зависимости от времени, доступного для передачи.

Собранные сведения позволят оценить точность современных моделей прогнозирования поведения спутников при входе в атмосферу и определить, какие компоненты космических аппаратов способны выдержать этот процесс. Эти данные могут быть использованы для разработки спутников, которые после окончания эксплуатации будут полностью разрушаться в атмосфере, минимизируя риск падения обломков на Землю.

Более того, Draco предоставит уникальную возможность непосредственно изучить состав и количество веществ, выделяемых при разрушении космических аппаратов в атмосфере. Этот аспект становится все более важным с увеличением количества спутников на орбите и ростом числа объектов, планируемых к возвращению в атмосферу.

Данная миссия должна обеспечить информацией, которую невозможно получить исключительно посредством наблюдений с Земли или наземных испытаний, что позволит углубить понимание физических процессов, сопровождающих заключительные минуты функционирования космических аппаратов.