Тепловой режим солнечного зонда с учетом ударного воздействия высокоскоростных частиц пыли

Авторы

Салосина М. О.

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Волоколамское шоссе, 4, Москва, A-80, ГСП-3, 125993, Россия

e-mail: salosina.m@yandex.ru

Аннотация

Представлены основные сведения о пространственной плотности, составе и динамике пылевых частиц на трассе функционирования солнечного зонда. Приведены оценки возможной степени разрушения материала теплозащитного экрана КА в результате столкновений с высокоскоростными частицами в ближайшей окрестности Солнца. Показано, что ударное воздействие пылевых частиц не оказывает существенного влияния на тепловое состояние КА и разрушение его тепловой защиты.

Ключевые слова

космический аппарат, исследование Солнца, тепловая защита, высокоскоростные частицы, ударное воздействие

Библиографический список

1. Проект «Интергелиозонд» / Под ред. В.Д. Кузнецова. — Таруса, ИЗМИРАН, 2011. — 192 c.

2. D.J. McComas, L.W. Acton, R.A. Mewaldt, M. Guhathakurta, W.S. Lewis. Solar Probe Plus: Report of the Science and Technology Definition Team, pre-publication version, 2008. — 167 p.

3. D.J. McComas, L.W. Acton, M. Balat-Pichelin, V. Bothmer, R.B. Dirling. Solar Probe Plus: Report of the Science and Technology Definition Team / National Aeronautics and Space Administration, Goddard Space Flight Center. — Greenbelt, Maryland, 2008. — 119 p.

4. Solar Probe Thermal Protection System Risk Mitigation Study: FY 2006 Final Report, Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, Laurel, Maryland, 2006. — 129 p.

5. G.I. Kerley. Equation of state and constitutive models for numerical simulations of dust impacts on the Solar Probe: Report on contract 949182 / Johns Hopkins Univiersity, Applied Physics Laboratory. — Laurel, Maryland, 2009. — 85 p.

6. Константинов М.С., Мин Тейн. Оптимизация траектории выведения космического аппарата на рабочую гелиоцентрическую орбиту // Электронный журнал «Труды МАИ», 2013, выпуск № 67: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=41510

7. Константинов М.С., Мин Тейн. Анализ одной схемы полета космического аппарата для исследования Солнца // Электронный журнал «Труды МАИ», 2013, выпуск № 71: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=46802

8. E. Grün. Micrometeoroid data from the first two orbits of Helios 1, J. Geophys., 42, 1977. — pp. 717-726.

9. E. Grün. Galileo and Ulysses dust measurements: from Venus to Jupiter, Geoph. Res. Left., 19(12), 1992. — pp. 1311-1314.

10. N. Altobelli, E. Grün, and M. Landgraf. A new look into the Helios dust experiment data: presence of interstellar dust inside the Earth’s orbit. Astronomy and Astrophysics, 448, 2006. — pp. 243–252.

11. J. Lasue, A. C. Levasseur-Regourd, N. Fray, and H. Cottin. Inferring the interplanetary dust properties from remote observations and simulations. Astronomy and Astrophysics, 473, 2007. — pp. 641–649.

12. H. Kimura and I. Mann. Brightness of the solar F-corona. Earth Planets Space, 50, 1998. — pp. 493–499.

13. I. Mann. Dust near the sun. Space Sci Rev, 110, 2004. — pp. 269–305.

14. C. Carrasco, D. Eng, K. Potocki, I. Mann. Preliminary dust-impact risk study for the ‘‘Solar Probe’’ spacecraft. International Journal of Impact Engineering, 33, 2006. — pp. 133–142.

15. H. Ishimoto. Collisional evolution and the resulting mass distribution of interplanetary dust. Earth Planets Space, 50, 1998. — pp. 521–529.

16. Модель космоса. Воздействие космической среды на материалы и оборудование космических аппаратов. Т. 2. / Под ред. М.И. Панасюка, Л.С. Новикова. — М.: КДУ, 2007. — 1144 с.

17. E. Grün, P. Staubach, M. Baguhl, D. P. Hamilton, H. A. Zook. South—North and Radial Traverses through the Interplanetary Dust Cloud. Icarus 129, 1997. — pp. 270–288.

18. D. Nesvorn, P. Jenniskens, H.F. Levison, W.F. Bottke, D. Vokrouhlick and M. Gounelle. Cometary origin of the zodiacal cloud and carbonaceous micrometeorites implications for hot debris disks. The Astrophysical Journal, № 2, 2010. — рp. 816–836.

19. Анисимов C.И., Бушман А.В., Канель Г.И., Константинов А.Б., Сагдеев Р.З., Сугак С.Г., Фортов В.Е. Физика разрушения при высокоскоростном ударе // Письма в журнал экспериментальной и теоретической физики. 1984. Т. 39, № 1. С. 9-12.

20. Анисимов C.И., Демидов Б.А., Рудаков Л.И., Сагдеев Р.З., Фортов В.Е. Моделирование разрушения защитных экранов космического аппарата «Вега» с помощью сильноточных РЭП // Письма в журнал экспериментальной и теоретической физики. 1985. Т. 41, № 11. — С. 455 — 457.

21. Агурейкин В.А., Анисимов C.И., Бушман А.В., Канель Г.И., Карягин В.П., Константинов А.Б. и др. Теплофизические и газодинамические проблемы противометеоритной защиты космического аппарата «Вега» // Теплофизика высоких температур. 1984. Т. 22. № 5. С. 964-983.

22. Алифанов О.М., Иванов Н.А., Колесников В.А., Меднов А.Г. Определение температурных зависимостей теплофизических характеристик анизотропных материалов из решения обратной задачи // Вестник Московского авиационного института. 2009. Т. 16, № 5. С. 247-254.

23. Алифанов О.М., Черепанов В.В. Идентификация моделей, определение и прогноз свойств высокопористых теплозащитных материалов // Вестник Московского авиационного института. 2010. Т. 17. № 4. С. 48-57.

24. Анисимов С.И., Карягин В.П., Ковтуненко В.М., Константинов А.Б. и др. Регистрация пылевых частиц в окрестности ядра кометы Галлея прибором «Фотон» // Космические исследования. 1987. Т. 25. № 6. С. 860 — 866.

25. K.A. Iyer, D.S. Mehoke, R.C. Batra. Interplanetary Dust Particle Shielding Capability of Spacecraft Multilayer Insulation. Journal of spacecraft and rockets, Vol. 52, No. 2, 2015. pp. 584-594.

26. Вайсберг О.Л., Смирнов В.Н., Горн Л.С., Иовлев М.В. Массовый спектр и пространственное распределение пыли в голове кометы Галлея по данным прибора СП-1 на КА «Вега-1» и «Вега-2» // Космические исследования. 1987. Т. 25. № 6. С. 867 — 883.

Скачать статью