Найти тему
Garry.D

Для чего используют воздушные шарики в космической промышленности?

Вовсе не для запуска грузов в стратосферу, как можно было бы подумать. Дело в том, что у космического аппарата есть развертываемые на орбите элементы. Например, для спутника связи - это солнечные батареи и большие рефлектора антенн. Вот как выглядит разложенный спутник на орбите. Собственно большие синие "крылья" - это солнечные батареи, а белые лопухи - это рефлектора зеркальных антенн, они "освещают" полезным сигналом заданную область на Земле.

Спутник на орбите
Спутник на орбите

Проблема в том, что размах крыльев солнечных батарей может достигать десятков метров, а лопухи антенн могут иметь диаметр три и более метра. Хитрые космические инженеры стараются экономить массу на всем, поэтому данные конструкции спроектированы так, чтобы выдерживать только нагрузки при раскрытии в космосе и нагрузки при выведении, когда они сложены и закреплены к корпусу аппарата. А вот если попробовать раскрыть их на земле, они сломаются под собственным весом из-за большой консольной нагрузки. Но во время испытаний раскрывать их необходимо и, чтобы не плакать над сломанной антенной за пару миллионов долларов, приходится компенсировать ее вес при раскрытии. Такие системы компенсации называются системами обезвешивания, они имитируют отсутствие гравитации в космосе.

Проще всего такую систему реализовать, если прицепить к центру масс рефлектора воздушный шарик, наполненный гелием, подъемная сила которого равна весу подвижной части конструкции. При раскрытии шарик "автоматически" отслеживает положение движущейся точки подвеса, и его сила всегда постоянна и направлена почти строго вверх. Любая механическая система подобного назначения, с тросами и блоками, будет достаточно сложной из-за того, что она должна "отслеживать" движение" по трем координатам и силу натяжения троса при движении по вертикальной оси (вдоль направления силы тяжести). А также иметь почти нулевое трение во всех блоках, чтобы эти силы трения не создавали дополнительные нагрузки на раскрываемый рефлектор. Для шарика же, достаточно лишь найти помещение с высокими потолками и не забыть отключить вентиляцию. Все остальные вышеперечисленные проблемы он "решает" сам, экономя кучу сил и нервов инженерам.

А еще на нем можно написать название компании и сделать красивую фоточку.

Раскрытие антенн
Раскрытие антенн

Если вам интересен космос и научная фантастика обязательно подписывайтесь на мою группу вк.

https://vk.com/quantum.future

Полную версию статьи про устройство спутников можно почитать там же (для тех кто любит технические лонгриды)