1
УДК 629.7.03
О коррекции орбиты космической станции
и искусственного спутника Земли с помощью солнечной
электроракетной двигательной установки
© М.К. Марахтанов
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Рассмотрены этапы сборки тяжелого искусственного спутника Земли (ИСЗ) на
орбите Международной космической станции (МКС). Показано, что электрическая
мощность, вырабатываемая солнечными батареями на борту МКС, достаточна
для питания солнечной электроракетной двигательной установки (СЭРДУ), кото-
рая могла бы корректировать орбиту МКС вместо используемых в настоящее вре-
мя жидкостных ракетных двигателей с большим расходом топлива. Проведенные
расчеты подтвердили возможность корректировать орбиту с помощью длительно
работающей легкой СЭРДУ; ИСЗ меньших размеров и массы можно удерживать
на минимальной высоте орбиты с использованием СЭРДУ. Получена аналитическая
зависимость для расчета минимальной высоты, с которой ИСЗ может быть пере-
веден на более высокую орбиту с помощью СЭРДУ определенных размеров и массы.
Ключевые слова:
искусственный спутник Земли, Международная космическая стан-
ция, электроракетный двигатель, солнечная батарея, солнечная электроракетная
двигательная установка, минимум высоты орбиты.
Любая информация о работе Международной космической станции
(МКС) представляет научно-технический интерес как результат успеш-
ного опыта многолетнего международного сотрудничества. Особен-
ности полета такой станции связаны с ее габаритами и массой (более
350 т), а также с размерами солнечных батарей, которые могут обеспе-
чивать электроэнергией не только рабочие модули МКС, но и солнеч-
ную электроракетную двигательную установку (СЭРДУ) в случае ее
использования для коррекции орбиты станции. На примере оптимиза-
ции габаритов и мощности СЭРДУ в данной работе показана возмож-
ность удерживать ИСЗ на минимальной высоте орбиты с помощью
такой установки.
Уравнения движения искусственного спутника Земли (ИСЗ) описы-
вают условия равновесия различных сил (инерции, тяжести, центробеж-
ных) и моментов. В работе рассмотрены только аэродинамические силы
сопротивления, действующие на спутник со стороны окружающей среды.
Известно, что орбиты небольших ИСЗ корректируют с помощью
СЭРДУ [1], чего, однако, пока не удается выполнить с крупногабарит-
ной станцией. Для успешной коррекции необходимо, чтобы сила тяги
