Защита людей и космических аппаратов в космосе

13 / 22

Защита людей и космических аппаратов в космосе
Инженерный журнал: наука и инновации # 5·2016 13
Рис. 9. Зависимость общей массы электростатической защиты от толщины f ди-
электрика сфер и радиуса R2 внешней сферы при наличии силовых штанг между
сферами
Видно, что если R2 = 44 м, то для f = 0,1 мм масса М = 6 711 кг, а
для f = 0,01 мм она намного меньше: М = 852 кг. Конечно, реально
такая конструкция будет намного тяжелее, и непонятно, как избежать
изгиба штанг. Кроме того, такая конструкция позволяет увеличивать
потенциал защищаемой сферы только путем увеличения ее радиуса
ввиду ограниченной электрической прочности диэлектрика.
Отметим, что электростатический экран имеет три недостатка.
Во-первых, непонятно, как удержать две сферы от притяжения, сила
которого составляет 2 ⋅ 109 H. Во-вторых, непонятно, как предотвра-
тить ускорение электронов, которые будут проникать через пленку, и
в-третьих — как зарядить такой суперконденсатор?
По-видимому, нужен другой способ уравновесить силу притяже-
ния. Например, можно использовать для этого центробежную силу.
В этом случае, однако, придется изменить конфигурацию «конденса-
тора»: он должен быть цилиндрическим. Внутренний металлический
цилиндр покрыт толстым слоем изолятора из плавленого кварца, а на
его поверхности расположены элементы (металлические сегменты,
проволочки или пленка), которые инкапсулированы в слой полимер-
ного диэлектрика-изолятора. Сегменты крепятся на внутренней по-
верхности внешней оболочки, которая до раскрытия щита-зонтика
прижата к внутренней оболочке и находится в сложенном состоянии
(рис. 10).