• Ваш список
    Список порівняння пустий

Пн–Сб: 09:00–20:00

Неділя: вихідний

Сонячні панелі космічних кораблів можна використовувати як вітрила
05 Квітня 2019

Сонячні панелі космічних кораблів можна використовувати як вітрила

Для переміщення супутника по орбіті звичайно потрібні двигуни. Іноді тяга забезпечується ракетним двигуном, що працює на спеціальному паливі. Іноді це відбувається завдяки нагрітому газу. Обидва методи, проте, додають вагу апарату у вигляді палива, тим самим зменшуючи корисне навантаження. Вони також збільшують кількість запчастин, які можуть поламатися. Та мають обмежений запас. Таким чином, галузь потребує інших способу маневрування для космічних кораблів. І два вже розробляються.

У першому випадку використовуються молекули повітря, які зникли в космос з атмосфери Землі. На навколоземних орбітах, де ці молекули найбільш поширені, опір, який вони чинять, такий, що супутник з невеликою площею поверхні, зверненої вперед, буде повільно набирати швидкість на іншому супутнику, запущеному з тією ж швидкістю, але з більшою площею. Щоб цей ефект був корисним, інженери підрахували, що супутник повинен мати можливість збільшувати або зменшувати площу, звернену вперед, на вимогу, приблизно в 9 разів. Якщо це вдасться зробити, то метод «диференціального опору» стане практичним способом маневрування супутників відносно один одного.

А супутники, як відомо, потребують сонячних елементів для живлення електроніки. Фотоелементи зазвичай прикріплені до панелей, які, коли супутник знаходиться на орбіті, розгортаються в формі крил, та які набагато більші, ніж сам космічний корабель. Якщо супутник орієнтований так, що його панелі спрямовані в напрямку руху, він з часом сповільниться. Якщо потім він обертається так, що панелі паралельні цим напрямком, гальмування буде легше. Супутниковий оператор з Сан-Франциско Planet першим маневрував апаратом таким чином ще в 2013 році. Випробування були успішними та підприємство запустило 120 супутників для отримання знімків Землі, які маневрують виключно за рахунок диференціального опору. Всього 20 супутників Planet все ще використовують двигуни.

Причина, по якій фірми, подібні Planet, повинні маневрувати супутниками, в першу чергу, полягає в тому, що найдешевший спосіб їх запуску - кілька в одній ракеті. Це означає, що вони виходять на орбіту як кластер. Але таких роботів для оптимальної роботи потрібно розподіляти для максимального охоплення.

Spire, інший оператор супутникового зв'язку з Сан-Франциско, зазначив, що диференціальне опір займає всього кілька тижнів, щоб розподілити кластер. 72 супутника Spire на даний момент знаходяться на орбіті виключно за рахунок диференціального опору.

Фактичний процес маневрування включає в себе переорієнтацію супутника. Це, в свою чергу, вимагає крутного моменту. Супутники генерують цей крутний момент, використовуючи реактивне колесо, що обертається та електромагніт, який взаємодіє з магнітним полем Землі.

Але диференціальний опір не є ідеальним способом маневрування в космосі. На висоті близько 650 км молекули повітря занадто рідкісні, щоб ця техніка була здійсненною, тому вона працює тільки на самих низьких навколоземних орбітах. Це також займає чимало часу. А в разі військових дій, супутники, які використовують диференційний опір, будуть більш уразливі для атак, ніж супутники з двигунами.

Крім того, зміна рівня опору регулює тільки швидкість уповільнення, отже, зниження. Техніку не можна використовувати для підняття космічного корабля на більш високу орбіту.

Але існує й другий спосіб, який передбачає використання сонячних панелей в якості вітрил.

Світло створює тиск. Це тиск можна використовувати так само, як силу вітру на Землі, щоб управляти та маневрувати кораблем. Орієнтуючи супутник так, щоб його сонячні панелі отримували максимально можливу кількість світла, коли він віддаляється від Сонця, та мінімальна кількість, коли він наближається до нього, космічний корабель буде набирати швидкість і висоту.

Наприклад, для CubeSat, супутника, меншого, ніж взуттєва коробка, з сонячними батареями розміром з дві обкладинки для грамплатівок, сонячне світло має піднімати його орбіту на кілька десятків метрів в день. Це небагато, але достатньо, щоб уникнути потенційного зіткнення з уламком космічного сміття, кількість якого на орбіті зростає.

Ізраїльський технологічний інститут збирається випробувати цю ідею першим. Він має намір запустити три тестових супутника приблизно через 6 місяців. Місія називається SAMSON.

На цьому поки все. Та не забувайте поділитися прочитаним зі своїми друзями!

Новини / Дивитись все
Статті / Дивитись все

Фільтр
Знайдено 5 
Підтвердження
Для того, щоб добавити товар до списку бажань, Вам потрібно