3
О коррекции орбиты космической станции и искусственного спутника Земли...
Изменение некоторых параметров полета ИСЗ
на различной высоте круговой орбиты
Высота
орбиты
h
, км
Круговая
скорость
v
кр
=
v
отн
, м/с
Плотность
атмосферы
*
ρ,
кг/м
3
[5]
Ускорение
свободного падения
g
,
м/с
2
[5]
140
7824
3,27·10
–9
9,39
180
7800
6,23·10
–10
9,26
200
7788
3,61·10
–10
9,23
250
7759
1,03·10
–10
9,08
300
7730
3,35·10
–11
8,94
350
7701
1,08·10
–11
8,81
*Плотность среды необходимо уточнять по экспериментальным данным при
решении конкретной задачи.
Источником электроэнергии подавляющего большинства космиче-
ских аппаратов служат полупроводниковые солнечные батареи, которые
преобразуют энергию Солнца в электрическую энергию. Плотность
потока мощности солнечного излучения за пределами земной атмосфе-
ры составляет
Q
= 1353 Вт/м
2
и называется солнечной постоянной [6].
Батареи имеют площадь порядка 10 м
2
, вырабатывают электрическую
мощность около 1,5 кВт. Их КПД колеблется от 8 до 17 %. Исходным
материалом батарей служат пластины монокристаллического кремния.
Экспериментальные батареи состоят из сложного полупроводнико-
вого материала, созданного на базе индий-арсенид галлия
(
GaInP/GaAs).
Это так называемые многопереходные гетероструктуры, элементы ко-
торых содержат до 15 основных и 15 промежуточных слоев. Отдельные
группы слоев преобразуют солнечное излучение в электрическую энер-
гию соответственно в ультрафиолетовом, инфракрасном и видимом
диапазонах излучения. КПД элемента достигает 29 %, в отдельных
случаях — 40 %. Многопереходные преобразователи отличаются вы-
сокой стоимостью (до 300 000 дол./кВт) и большой удельной массой за
счет солнечных концентраторов. Кроме того, их массовое производство
затруднено ввиду дефицита галлия и ряда других элементов, например
германия, который часто используют как подложку в таких преобразо-
вателях [7].
В области эксплуатации пилотируемых орбитальных станций миро-
вое первенство принадлежит России, принявшей его от СССР. Отече-
ственные станции работают с 1971 г. В декабре 1993 г. Россия стала
участником международной программы разработки и эксплуатации
новой МКС [8].
В рамках первой фазы сотрудничества (конец 1990-х годов) прош-
ли ознакомительные полеты американских кораблей «Шаттл» к россий-
