15 / 22
Защита людей и космических аппаратов в космосе
Инженерный журнал: наука и инновации
# 5·2016 15
притяжения должна быть уравновешена центробежной силой. При-
мем приемлемой массу внешней оболочки 1000 кг, что соответству-
ет толщине пленки из фторопласта 1,6 мм. Тогда в результате про-
стых расчетов получим скорость раскрутки, необходимую для отры-
ва заряженных сегментов от поверхности: 1 200 м/с.
После раскрытия радиус внешнего цилиндра
R
2
= 15 м, емкость
конденсатора понижается до 7,5
⋅
10
–10
Ф, разность потенциалов между
обкладками повышается до 2 ГВ, а энергия электрического поля —
до 1,5 ГДж. При этом скорость внешней обкладки падает до 380 м/с,
а внутренней — до 38 м/с.
Подвижные сегменты соединены с вращающимся цилиндром
тонкими кварцевыми тросами. Между собой сегменты связаны проч-
ной полимерной пленкой, металлизированной снаружи. При раскры-
тии «кокона» остатки газа ионизируются, а ионы притягиваются к
обкладкам, образуя вакуум.
Для защиты от электронов, которые могут стекать с заряженных
сегментов внутрь «кокона», можно создать обратную разность по-
тенциалов между сегментами и металлизированной пленкой. Заря-
женный сегмент будет играть роль запирающей сетки (рис. 11), как
это происходит, например, в триоде.
Рис. 11.
Металлизированная пленка в роли запира-
ющей сетки для электронов, стекающих с заряжен-
ных сегментов:
1
— пленка внешней оболочки;
2
— заряженный сегмент;
3
— поверхность цилиндра
На стационарные, н е вр ащающи е с я цилиндры можно разме-
стить сверхпроводящие соленоиды, которые будут отталкиваться
один от другого, уравновешивая силу притяжения. По предваритель-
ным расчетам, они будут создавать поле с
В
= 0,1 Тл, а их масса со-
ставит около 5 т. Однако трудно представить соленоид переменной
площади с криогенной системой, что необходимо для описанного
процесса зарядки. В литературе иногда встречаются идеи создать во-
круг положительно заряженного цилиндра облако электронов, где
электростатическая сила притяжения уравновешивается силой Ло-