Используя магнитное поле Земли. Бестопливный двигатель космического корабля
Существующая напряженность магнитного поля Земли позволяет получить сравнительно небольшие моменты сил, которые, однако, могут действовать продолжительное время, воздействуя на летательный аппарат в космическом пространстве. Магнитная система обладает тем преимуществом, что она не требует расхода рабочего тела, что особенно важно для малогабаритных недорогих спутников, связанных множеством ограничений. Кроме того, отсутствие подвижных частей значительно повышает надежность, а следовательно, и продолжительность активного функционирования такого аппарата.
Развитие космодинамики и возникновение в связи с этим новых направлений в науке и технике продолжают вызывать повыпрошенный интерес исследователей к решению задач, тесно примыкающих к классической задаче механики о положении твердого тела относительно точки. Одной из таких задач является управление угловым движением искусственного спутника Земли (ИСЗ), т. е. вращательным движением ИСЗ относительно его центра масс. Решение этой актуальной задачи неизбежно сталкивается с необходимостью учета разнообразных по своей природе сил и моментов, действующих на ИСЗ в околоземном пространстве (гравитационных, аэродинамических, электромагнитных и др.).
СПУТНИКИ МАЛЫЕ, НО ТРЕБОВАНИЯ БОЛЬШИЕ
Увеличение доли малых спутников в общем числе запускаемых на орбиту космических аппаратов стимулирует создание новых систем управления движением с минимальным или даже нулевым потреблением топлива и/или электрической энергии. Исполнительные органы таких систем управления должны быть компактными и легкими, чтобы удовлетворять весьма жестким требованиям на допустимые габариты и массу, предъявляемым к малым аппаратам. В связи с этими существенными и зачастую противоречащими друг другу ограничениями резонно возникает вопрос обеспечения должной степени функциональности в управлении орбитальным и угловым движением ИСЗ. Скажем, если для управления ориентацией малого спутника используется простая система пассивной одноосной стабилизации, то в силу необходимости идентификации вектора тяги не более двух маршевых двигателей могут быть установлены вдоль единственной стабилизированной оси. В результате этого направление вектора тяги оказывается в каждый момент времени заданным (подобный тип управления называется одноосным), что потенциально сокращает возможности орбитального маневрирования.
Чтобы расширить функциональность экономичных систем управления движением, и в том числе приспособить их к задаче деорбитинга, интенсивно разрабатываются и тестируются новые технические решения, позволяющие максимально эффективно использовать естественные внешние силы и, как следствие, отказаться от тяги реактивных двигателей.
Продолжение статьи читайте в декабрьском номере журнала "Наука и техника" за 2020 год. Доступна как печатная, так и электронная версии журнала. Оформить подписку на журнал можно здесь.
В магазине на сайте также можно купить магниты, календари, постеры с авиацией, кораблями, сухопутной техникой.
