Результаты исследования повысят эффективность уборки космического мусора.
Исследование, проведенное в Самарском университете имени Королева, поможет увеличить эффективность уборки космического мусора на орбите. В качестве образца космического мусора для расчетов и моделирования был взят типовой спутник связи Starlink компании Илона Маска SpaceX.
- После окончания срока активного существования малые космические аппараты становятся неуправляемым космическим мусором, который несет опасность другим объектам на орбите из-за угрозы столкновения с ним. Разработано много способов уборки мусора, и некоторые из них предполагают буксировку спутника с орбиты с помощью различных тросовых систем. Однако эти способы, как правило, не учитывают одного явления - температурного удара, - рассказала Александра Николаева.
Когда спутник находится в тени Земли, температура его корпуса может опускаться до весьма низких температур, например до 150 градусов Цельсия ниже нуля. Солнечные же лучи могут нагреть спутник до 150 градусов выше нуля. Резкий скачкообразный перепад температур, так называемый температурный удар, приводит к деформации, прогибу упругих элементов конструкции космического аппарата. Из-за этой деформации возникает сила инерции, спутник получает микроускорение, как будто бы его толкнули, он начинает вращаться и срывается с "крючка" мусороуборщика.
- Наиболее уязвимы к температурному удару солнечные батареи, температурные воздействия на них могут привести к недопустимо высоким микроускорениям.
Для проведения численного моделирования авторы исследования использовали основные характеристики типового спутника Starlink массой 260 кг.
- Авторы исследования рассчитали поведение спутника, подвергающегося температурному удару, были получены зависимости возмущающего момента и оценено возникающее из-за этого возмущения угловое ускорение. Такое возмущение просто необходимо учитывать при транспортировке космического мусора тросовыми системами, и результаты данного исследования, безусловно, пригодятся при проектировании эффективных систем уборки космического мусора, - подчеркнул научный руководитель Александры Николаевой профессор кафедры теоретической механики и кафедры космического машиностроения Андрей Седельников.
