Методика выбора проектных параметров системы увода малых космических аппаратов с орбиты
Авторы: Крестина А.В., Ткаченко И.С.
Опубликовано в выпуске: #8(104)/2020
DOI: 10.18698/2308-6033-2020-8-2002
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов
Показаны наиболее перспективные способы увода малых космических аппаратов с орбиты: аэродинамические системы, электродинамические тросовые системы и системы на базе двигательных установок (жидкостной, твердотопливной и электрореактивной). Выбраны проектные параметры разных вариантов построения системы увода малых космических аппаратов с орбит с учетом ограничений и оценена эффективность этих вариантов. Разработана методика выбора проектных параметров системы увода малых космических аппаратов с орбиты, основу которой составляет оценка эффективности вариантов построения системы увода по нескольким показателям с учетом накладываемых ограничений. Приведены примеры реализации разработанной методики выбора проектных параметров для малых космических аппаратов «Аист» и «Аист-2Д». Рассмотрены состав и схема работы выбранного в результате оценки эффективности варианта построения системы увода спутника «Аист» с орбиты, также раскрыты принципы работы основных компонентов системы. Благодаря использованию предлагаемой системы опытный образец малого космического аппарата «Аист» может быть уведен с орбиты за 96 сут при сроке баллистического существования без использования предлагаемой системы 26 лет, малый космический аппарат «Аист-2Д» — за одни сутки при сроке баллистического существования без предлагаемой системы 11 лет.
Литература
[1] IADC Space Debris Mitigation Guidelines. Inter-agency Space Debris Coordination Committee. IADC-02-01, Revision 1, 2007, 10 p. URL: https://www.unoosa.org/documents/pdf/spacelaw/sd/IADC-2002-01-IADC-Space_Debris-Guidelines-Revision1.pdf (дата обращения 11.02.2019).
[2] Руководящие принципы предупреждения образования космического мусора, разработанные Межагентским координационным комитетом по космическому мусору. URL: https://www.un.org/ru/documents/decl_conv/conventions/space_debris.shtml (дата обращения 11.02.2019).
[3] Tkachenko I.S., Kirilin A.N., Tkachenko S.I., Salmin V.V. Scientific program and operation of small satellites “AIST”. Proceedings of the International Astronautical Congress, IAC, 2015, vol. 6, pp. 4355–4361.
[4] General Mission Analysis Tool v.R2016. Goddard Space Flight Center, reference number GSC-17177-1. URL: https://software.nasa.gov/software/GSC-17177-1 (дата обращения 11.02.2019).
[5] Janovsky R., Kassebom M., Lübberstedt H., Romberg O., Burkhardt H., Sippel M., Krülle G., Fritsche B. End-of-life de-orbiting strategies for satellites. Deutscher Luft- und Raumfahrt congress, 2002, pp. 1–10.
[6] Agasid E., Burton R., Carlino R., Defouw G., Perez A.D., Karacalıoğlu A.G., Klamm B., Rademacher A., Schalkwyck J., Shimmin R., Tilles J., Weston S. Small Spacecraft Technology State of the Art. NASA Ames Research Center, Mission Design Division, 2015, pp. 41–59. URL: https://www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/small_spacecraft_technology_state_of_the_art_2015_tagged.pdf (дата обращения 21.05.2019).
[7] Ткаченко И.С., Кауров И.В. Интегральная оценка эффективности космической системы орбитальной инспекции на базе малых космических аппаратов. Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета, 2013, № 1 (39), c. 91–100.
[8] Klinkrad H. Space Debris. Models and Risk Analysis. UK, Chichester, Springer, 2006, 430 p.
[9] Шапиро Я.М., Мазинг Г.Ю., Прудников Н.Е. Теория ракетного двигателя на твердом топливе. Москва, Воениздат, 1966, 256 с.
[10] Tkachenko I.S., Korovin M.D., Krestina A.V. Analysis of the possibility of using the system for small satellite de-orbiting based on an aerodynamic stabilizer, taking into account the physical features of the Earth’s upper atmosphere. Journal of Physics: Conference Series, 2019, vol. 1236, iss. 1. URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/1236/1/012087 DOI: 10.1088/1742-6596/1236/1/012087 (дата обращения 15.11.2019).