Сибирский федеральный университет

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2020

Идентификатор DOI: 10.26732/j.st.2020.4.06

Ключевые слова: near-lunar spacecraft, orbit, shadow section from the Moon, shadow section from the Earth, energy intensity, battery, blinds, окололунный космический аппарат, орбита, теневой участок от Луны, теневой участок от Земли, энергоемкость, аккумуляторная батарея, жалюзи

Аннотация: Проведенные исследования возможностей создания лунной навигационно-связной системы выявили особенности освещенности Солнцем окололунных орбит: ежегодное прохождение орбит через продолжительный цикл длительностью около 55 суток, содержащих теневые участки орбиты от Луны и паузу до 185 суток с возможными наложениями на эти циклы полутеневых и теневых участков орбиты от Земли. При этом полутеневая и теневая зоны от Земли в районе Луны имеют существенные различия по размерам и могут накрывать всю орбитальную группировку лунной навигационно-связной системы. В результате возникает задача расчета энергоресурсов окололунного спутника для прохождения теневых зон большой длительности и поддержания теплового режима космических аппаратов на период прохождения теневых участков орбиты от Земли. Проведено моделирование энергобаланса космического аппарата для различных режимов его работы при прохождении теневых зон большой длительности: штатный, дежурный и режим хранения. Предлагается использовать жалюзи для регулирования теплового излучения с радиаторов космического аппарата при прохождении теневых участков орбиты в рассматриваемых режимах. Для снижения затрат массы космического аппарата рекомендуется переводить его в режим хранения, при котором уменьшается энергопотребление в сравнении с дежурным режимом. Эффективность предлагаемой схемы прохождения теневых зон космических аппаратов лунной навигационно-связной системы оценена для трех типоразмеров космического аппарата по критерию минимума суммы затрат массы на увеличение энергоемкости аккумуляторной батареи и установку жалюзи. Researches of the possibilities of creating a lunar navigation and communication system have revealed features of the sun's illumination of near-lunar orbits: the annual passage of orbits through a long cycle of about 55 days, containing shadow sections of the orbit from the Moon and a pause of up to 185 days with possible overlays of penumbra and shadow sections of the orbit from the Earth. At the same time, the penumbra and shadow zones from the Earth near the Moon have significant differences in size and can cover the entire orbital grouping of the lunar navigation and communication system. As a result, the problem arises of calculating the energy resources of a circumlunar satellite for passing long-duration shadow zones and maintaining the spacecraft's thermal regime for the period of passing the shadow section of the orbit from the Earth. The energy balance of the spacecraft is modeled for various modes of its operation during the passage of long-duration shadow zones: regular, duty, storage. It is proposed to use blinds to regulate the heat radiation from the spacecraft radiators when passing the shadow sections of the orbit in the considered modes. To reduce the cost of spacecraft mass it is recommended to switch the spacecraft to storage mode, which reduces power consumption in comparison with standby mode. The efficiency of the proposed scheme for passing the shadow zones of the lunar navigation and communication system spacecraft was evaluated for three spacecraft sizes according to the criterion - the minimum amount of mass spent on increasing the energy intensity of the battery and installing blinds.

Журнал: Космические аппараты и технологии

Выпуск журнала: Т. 4, № 4

Номера страниц: 233-240

ISSN журнала: 26187957

Место издания: Железногорск

Издатель: Технологическая платформа "Национальная информационная спутниковая система"

• Чеботарев Виктор Евдокимович (Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнёва)
• Воронцова Евгения Олеговна (Сибирский федеральный университет)

• РИНЦ (eLIBRARY.RU)
• Список ВАК