Устройство для измерения параметров космических частиц и оценки их влияния на материалы спутникостроения

Авторы

Баранов Н. А.^*, Таипова Д. Р.^**

Самарский национальный исследовательский университет им. академика С.П. Королева, Московское шоссе, 34, Самара, 443086, Россия

*e-mail: milvich36@gmail.com
**e-mail: nil54@list.ru

Аннотация

В статье описывается влияние мелкофракционного космического мусора на наиболее уязвимые к ударам пылевых частиц материалы спутникостроения, например материалы различных оптических изделий – иллюминаторов, защитных стекол, линз, зеркал, солнечные батареи, терморегулирующие покрытия и электровакуумная теплоизоляция. В статье предложены конструкция и принцип действия плоскопанельного детектора космической пыли регистрирующего и измеряющего параметры ударов на основе нескольких физических явлений. Описываемая конструкция включает в себя специальные вставки-мишени из уязвимых материалов спутникостроения для контроля степени их деградации под действием потока пылевых частиц.

Ключевые слова:

детектор, контроль околоземного пространства, защита элементов космических аппаратов, космический мусор, датчик мелкодисперсных частиц, тонкопленочный конденсатор, пленочный пьезодатчик, люминофор, аэрогель

Библиографический список

1. Баранов Н.А., Скворцов Б.В., Таипова Д.Р. Устройство для измерения параметров хаотических техногенных и метеоритных космических частиц и его применение в околоземном пространстве // Авиакосмическое приборостроение. 2018. № 8. С. 35 - 45.

2. Усовик И.В., Дарнопых В.В., Малышев В.В. Методика оценки эволюции техногенного засорения низких околоземных орбит с учётом взаимных столкновений и активного удаления космического мусора // Вестник Московского авиационного института. 2015. № 3 (22). С. 54 - 62.

3. Высокоскоростные ударные явления / Под ред. В.И. Николаевского. – М.: Мир, 1973. – 561 с.

4. Балакин В.Л., Белоконов И.В., Семкин Н.Д. Перспективы изучения ударносжатых пленочных МДМ-структур в режиме стационарного свечения проводящего канала // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2001. № 1 (Т.3). С. 87 - 92.

5. Балакин В.Л., Белоконов И.В., Семкин Н.Д. Перспективы изучения ударно-сжатых пленочных МДМ-структур в режиме стационарного свечения проводящего канала // Известия Самарского научного центра РАН. 2001. № 1 (3). С. 156 - 161.

6. Tsou P. Silica Aerogel captures cosmic dust intact // Journal of Non-Crystalline Solids, 1995, vol. 186, pp. 415 – 427.

7. Jones S.M., Sakamoto J. Applications of aerogels in space exploration. Aerogel Handbook, 2010, no. 32, pp. 721 – 746, available: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-4419-7589-8_32

8. Burchell M.J., Creighton J.A., Cole M.J., Mann J., Kearsley A.T. Capture of particles in hypervelocity impacts in aerogel // Meteoritics and Planetary Science, 2001, no. 2 (36), pp. 209 – 221.

9. Woignier T., Duffours L., Colombel P., Durin C. Aerogels Materials as Space Debris Collectors // Advances in Materials Science and Engineering, 2013, vol. 2013, pp. 1 - 6.

10. J.-C. Liou et al. − LAD-C: A large area debris collector on the ISS, NASA Technical Reports Server, available at: https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20060028448.pdf

11. Stardust – NASA’s comet sample return mission. Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, 2011, available at: https://stardust.jpl.nasa.gov/news/status/060207.html

12. Семкин Н.Д., Воронов К.Е., Новиков Л.С. Регистрация пылевых и газовых частиц в лабораторных и космических условиях. - Самара: СГАУ, 2005. - 467 с.

13. Семкин Н.Д., Телегин А.М. Космическая пыль и её взаимодействие с космическими аппаратами. – Самара: СГАУ, 2015. – 124 с.

14. Семкин Н.Д. Воронов К.Е., Новиков Л.С., Богоявленский Н.Л. Ударно-сжатые пленочные структуры металл-диэлектрик-металл при высокоскоростном соударении микрометеороидных и техногенных частиц // Приборы и техника эксперимента. 2005. № 2. С. 123 - 129.

15. Gilardi G., Kawamoto S., Kibe S. Capture of a Non-Cooperative Object Using a Two-Arm Manipulator // 55th International Astronautical Congress, 2004, Vancouver, Canada. DOI: 10.2514/6.IAC-04-A.5.06

16. Benvenuto R., Lavagna M. Flexible Capture Devices for Medium To Large Debris Active Removal: Simulations Results To Drive Experiments // 12th Symposium on Advanced Space Technologies in Automation and Robotics, 2013, Noordwijk, Netherlands, available at: http://robotics.estec.esa.int/ASTRA/Astra2013/Papers/Lavagna_2824514.pdf

17. Guang Z., Jing-rui Z. Space tether net system for debris capture and removal // 4th International Conference on Intelligent Human-Machine Systems and Cybernetics, 2012. DOI: 10.1109/IHMSC.2012.71

18. Асланов В.С., Алексеев А.В., Ледков А.С. Определение параметров оснащенной гарпуном тросовой системы для буксировки космического мусора // Труды МАИ. 2016. № 90. URI: http://trudymai.ru/published.php?ID=74644

19. Авдеев А.В., Метельников А.А. Бортовая лазерная установка для борьбы с космическим мусором // Труды МАИ. 2016. № 89. URI: http://trudymai.ru/published.php?ID=72840

20. Ашурбейли И.Р., Лаговиер А.И., Игнатьев А.Б., Назаренко А.В. Возможности использования авиационной лазерной системы для борьбы с космическим мусором и поддержания орбит космического аппарата // Труды МАИ. 2011. № 43. URI: http://trudymai.ru/published.php?ID=24856

Скачать статью