Концепция орбитального обслуживания для разработки космической системы следующего поколения и ее ключевые технологии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

За последние годы многие компании и национальные агентства в разных странах были вовлечены в разработку различных технических аспектов орбитального обслуживания. Описан опыт орбитального обслуживания в США и России. Рассматривается проблема орбитального обслуживания в целом. Показано, что орбитальное обслуживание относится к развитию космической инфраструктуры следующего поколения и решение проблемы орбитального обслуживания в значительной степени предопределяет характеристики космических систем следующего поколения. Для реализации орбитального обслуживания выделяются два одинаково важных направления: 1) обеспечение работоспособности спутников; 2) создание систем непосредственного обслуживания. Реализация каждого направления включает в себя широкий спектр разработок. В первом случае нужно учитывать возможность стыковки с обслуживаемым спутником, гарантированный доступ к компонентам спутника, блочно-модульную структуру обслуживаемого спутника, стандартизацию аппаратного обеспечения и разъемов и т. д. Реализация второго направления варьируется от разработки методов обслуживания и систем обслуживания до спутниковых орбит и оптимизации группировки. Представлены существующие и перспективные ключевые технологии для исправного обслуживающего спутника. Показано, что экономическая выгода орбитального обслуживания должна тщательно обосновываться с глобальной точки зрения с учетом особенностей будущей космической инфраструктуры. Обслуживание позволяет продлить срок службы спутников, снизив таким образом стоимость жизненного цикла, более того - создавать совершенно новые системы и миссии. Эти эффекты могут быть достигнуты не только посредством дозаправки или ремонта спутников, но и за счет коррекции их орбит. Предлагаемое орбитальное обслуживание создает перспективу создания коммерческой сети обслуживания и удаления мусора, сформированной на той же технологической базе, что, однако, представляет собой отдельные технологические проблемы, которые тесно связаны с орбитальным обслуживанием.

Об авторах

Юрий Николаевич Разумный

Российский университет дружбы народов

Автор, ответственный за переписку.
Email: yury.razoumny@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-1337-5672

доктор технических наук, профессор, директор Инженерной академии, директор департамента механики и мехатроники

Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

Андрей Анатольевич Баранов

Российский университет дружбы народов; Институт прикладной математики имени М.В. Келдыша РАН

Email: andrey_baranov@list.ru
ORCID iD: 0000-0003-1823-9354

кандидат физико-математических наук, профессор департамента механики и процессов управления, Инженерная академия, Российский университет дружбы народов; ведущий научный сотрудник, Институт прикладной математики имени М.В. Келдыша, Российская академия наук

Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6; Российская Федерация, 125047, Москва, Миусская пл., д. 4

Бридж Агравал

Военно-морская школа

Email: agrawalrudn@gmail.com
заслуженный профессор кафедры машиностроения и аэрокосмической техники 1 University Circle, Herrmann Hall 061A, Monterey, CA 93943-5006, Соединенные Штаты Америки

Артур М. Дула

Адвокатское бюро Art Dula

Email: art@dula.com
доктор гражданского права, юрист по космическому праву 3106 Beauchamp, Хьюстон, Техас, 77009, Соединенные Штаты Америки

Йорг Крайзель

iBOSS GmbH

Email: jk@jkic.de
международный консультант в области космоса Федеративная Республика Германия, 52068, Ахен, Dennewartstrasse 25

Сергей Алексеевич Купреев

Российский университет дружбы народов

Email: 4997445962@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8657-2282

доктор технических наук, профессор департамента механики и мехатроники, Инженерная академия

Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

Дэвид Б. Спенсер

Пенсильванский государственный университет

Email: dbs9@psu.edu
кандидат наук в области аэрокосмических инженерных наук, профессор кафедры аэрокосмической техники 229 Hammond Building, University Park, PA 16802, Соединенные Штаты Америки

Владимир Юрьевич Разумный

Российский университет дружбы народов

Email: vladimir.razoumny@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-6373-4608

кандидат технических наук, доцент департамента механики и мехатроники, Инженерная академия

Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

Тэцуо Ясака

Институт пионеров космоса Q-shu, Inc

Email: tyasaka@nifty.com
профессор Фукуока, Япония

Список литературы

  1. Razoumny YN, Spencer DB, Agrawal B, Kreisel J, Yasaka T, Koupreev SA, Razoumny V, Makarov Y. The concept of on-orbit-servicing for next generation space system development and its key technologies. Proceedings of the International Astronautical Congress. 2017;16:10486-10499
  2. Yasaka T. Space structure - Yesterday, today and tomorrow. Proceedings of the International Astronautical Congress, IAC, Beijing, China. 2013;7:5687-5694.
  3. Baranov AA. Spacecraft manoeuvring in the vicinity of a near-circular orbit. Cambridge Scholars; 2022. Available from: https://www.cambridgescholars.com/product/978-1-5275-8472-3 (accessed: 12.12.2022).
  4. Petukhov V, Adilson PO. Optimization of the finite-thrust trajectory in the vicinity of a circular orbit. IAA/AAS SciTech Forum 2019 on Space Flight Mechanics and Space Structures and Materials: Advances in the Astronautical Sciences Series. 2021;174(95):5-15.
  5. Baranov AA, Budyansky AA. Algorithm for calculation of the parameters of four maneuvers of a non-coplanar rendezvous in the vicinity of a circular orbit. Cosmic Research. 2022;60(6):491-501. https://doi.org/10.1134/S0010952522060028
  6. Razoumny VYu, Baranov AA, Razoumny YuN. Satellite constellation design of on-orbit servicing space system for Globalstar satellites. RUDN Journal of Engineering Research. 2019;20(2):111-122. (In Russ.) https://doi.org/10.22363/2312-8143-2019-20-2-111-122 Разумный В.Ю., Баранов А.А., Разумный Ю.Н. Проектирование орбитального построения космической системы для обслуживания космических аппаратов системы Globalstar // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2019. Т. 20. № 2. C. 111-122. https://doi.org/10.22363/2312-8143-2019-20-2-111-122
  7. Sommer B. Novel space infrastructure concepts from LEO to GEO. Proceedings of the 9th ESA Workshop on Advanced Space Technologies for Robotics and Automation ‘ASTRA 2006’. Noordwijk: ESTEC; 2006. https://doi.org/10.2514/6.IAC-06-D3.1.07
  8. Kortmann M, Rühl S, Kreisel J, Schervan T, Schmidt H, Dafnis A. Building block-based “iBOSS” approach: fully modular systems with standard interface to enhance future satellites. IAC-15-D3.1.3, 66th International Astronautical Congress. Jerusalem; 2015.
  9. Kreisel J. On-orbit servicing of satellites (OOS): its potential market & impact. Proceedings of the 7th ESA Workshop on Advanced Space Technologies for Robotics and Automation ‘ASTRA 2002’. Noordwijk: ESTEC; 2002.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».