Проект ESA показал, что сопротивление воздуха может стать не помехой, а инструментом управления аппаратами
Наука и космос057 минут назад
Компания NGC Aerospace завершила исследование, проведенное по заказу Европейского космического агентства (ESA), в котором был представлен новый подход к управлению спутниками на сверхнизких орбитах (VLEO). Вместо постоянного устранения атмосферного сопротивления, разработчики предлагают использовать его в качестве дополнительного средства управления движением аппарата.
Сверхнизкие орбиты на малой высоте предоставляют спутникам ряд преимуществ: связь с Землёй осуществляется с меньшей задержкой, а аппараты дистанционного зондирования могут получать более четкие изображения благодаря близости к поверхности. Однако главный недостаток таких орбит заключается в густых слоях разреженной атмосферы, которые быстро замедляют спутники и требуют постоянной коррекции траектории.
В рамках программы RAVELO (Robust Attitude and Orbit Control System for Very Low Earth Orbit) инженеры NGC Aerospace создали систему управления, которая превращает аэродинамическое сопротивление в полезный ресурс. Вместо традиционных методов стабилизации аппарат использует внешние аэродинамические элементы, которые изменяют воздействие воздушного потока и позволяют контролировать ориентацию спутника по трём осям одновременно.
Новая архитектура также решает проблему накопления момента вращения. Обычно спутники сбрасывают избыточный момент с помощью магнитных систем или двигателей ориентации, но на сверхнизких орбитах атмосферное воздействие может выполнять эту задачу самостоятельно. Система использует аэродинамический момент для разгрузки реакционных колёс, уменьшая необходимость в дополнительных управляющих устройствах.
Разработчики также исследуют возможность интеграции с электроракетной двигательной установкой, которая будет использовать остатки атмосферы в качестве рабочего вещества. Такой «воздухозаборный» двигатель сможет захватывать частицы разреженного газа на орбите и направлять их в электрический ускоритель, компенсируя постоянные потери скорости из-за сопротивления воздуха.
Программное обеспечение системы управления получило новые алгоритмы для автономной навигации, включая режимы ориентации относительно направления воздушного потока и положения Солнца. Аппарат способен самостоятельно анализировать параметры орбиты, оценивать плотность атмосферы в реальном времени и выполнять необходимые корректировки без постоянных команд с Земли.
Следующим этапом станет дальнейшая отработка аэродинамических моделей и технологии воздухозаборной электрической тяги. В NGC Aerospace надеются, что разработка позволит создавать более лёгкие и эффективные спутниковые группировки, работающие ближе к поверхности Земли.
Darth SaharaИсточники:spaceqНаука и космос0КосмосESAСпутникиКосмические технологииОколоземная орбитаАэродинамикаNGC Aerospace57 минут назад
Источник