О возможности определения параметров ионосферы при удалении наноспутника с орбиты с помощью неизолированного проводящего ток троса


Цитировать

Полный текст

Аннотация

В настоящее время одним из способов быстрого удаления с орбиты отработавших свой ресурс наноспутников является использование неизолированных проводящих ток тросов, при движении которых в магнитном поле Земли возникает электродинамическая сила торможения, переводящая наноспутник на траекторию спуска в атмосферу. В данной работе анализируется возможность определения концентрации электронов в ионосфере Земли по возникающему распределению тока в неизолированном тросе в процессе торможения наноспутника. Показано, что концентрация электронов непосредственно влияет на положение точки нулевого потенциала на тросе и, следовательно, данный факт может быть использован для решения поставленной задачи. Разработан алгоритм определения концентрации электронов по положению точки нулевого потенциала. Проводится численное моделирование процесса определения концентрации электронов при торможении наноспутника с учётом неизбежно возникающих ошибок измерений.

Об авторах

Т. А. Быстранова

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Автор, ответственный за переписку.
Email: tsskd@mail.ru
ORCID iD: 0009-0002-5241-3790

аспирант кафедры программных систем

Россия

Ю. М. Заболотнов

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Email: yumz@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0409-3107

доктор технических наук, профессор, профессор кафедры программных систем

Россия

Список литературы

  1. Zhong R., Zhu Z.H. Dynamics of nanosatellite deorbit by bare electrodynamic tether in low earth orbit // Journal of Spacecraft and Rockets. 2013. V. 50, Iss. 3. P. 691-700. doi: 10.2514/1.a32336
  2. Ohkawa Y., Kawamoto S., Okumura T., Iki K., Okamoto H., Inoue K., Uchiyama T., Tsujita D. Review of KITE – Electrodynamic tether experiment on the H-II transfer vehicle // Acta Astronautica. 2020. V. 177. P. 750-758. doi: 10.1016/j.actaastro.2020.03.014
  3. Белецкий В.В., Левин Е.М. Динамика космических тросовых систем. М.: Наука, 1990. 329 с.
  4. Levin E.M. Dynamic analysis of Space Tether missions. San Diego, CA: American Astronautical Society, 2007. 453 p.
  5. Sánchez-Arriaga G., Bombardelli C., Chen X. Impact of nonideal effects on bare electrodynamic tether performance // Journal of Propulsion and Power. 2015. V. 31, Iss. 3. P. 951-955. doi: 10.2514/1.b35393
  6. Xie K., Liang F., Xia Q., Wang N., Zhang Z., Yuan H., Liu X., Wu Z. Power generation on a bare electrodynamic tether during debris mitigation in space // International Journal of Aerospace Engineering. 2021. V. 2021. doi: 10.1155/2021/8834196
  7. Gangqiang L., Zhu Z. Parameter influence on electron collection efficiency of a bare electrodynamic tether // Science China Information Sciences. 2018. V. 61. doi: 10.1007/s11432-017-9219-1
  8. Воеводин П.С., Заболотнов Ю.М. Моделирование процесса торможения наноспутника с помощью электродинамической тросовой системы // Труды XXI Международной конференции «Проблемы управления и моделирования в сложных системах» (03-06 сентября 2019 г., Самара, Россия). Т. 1. Самара: Офорт, 2019. С. 232-237.
  9. Estes R.D., Lorenzini E.C., Sanmartin J., Peláez J., Martínez-Sánchez M., Johnson C.L., Vas I.E. Bare tethers for electrodynamic spacecraft propulsion // Journal of Spacecraft and Rockets. 2000. V. 37, Iss. 2. P. 205-211. doi: 10.2514/2.3567
  10. Sanmartin J.R., Martinez-Sanchez M., Ahedo E. Bare wire anodes for electrodynamic tethers // Journal of Propulsion and Power. 1993. V. 9, Iss. 3. P. 353-360. doi: 10.2514/3.23629
  11. Bilitza D., Altadill V., Truhlik V., Shubin V., Galkin I., Reinisch B., Huang X. International Reference Ionosphere 2016: From ionospheric climate to real-time weather predictions // Space Weather. 2017. V. 15, Iss. 2. P. 418-429. doi: 10.1002/2016sw001593
  12. Охоцимский Д.Е., Сихарулидзе Ю.Г. Основы механики космического полёта. М.: Наука, 1990. 448 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).