Идея использовать электромагнитные силы и взаимодействие с магнитным полем Земли для создания тяги в космосе — не нова. На протяжении XX века об этом не раз писали фантасты. А вот примеры практического решения данной задачи — большая редкость.
Этим занимается американская компания Tethers Unlimited, основанная в 1994 году докторами наук Робертом Хойтом и (Robert Hoyt) и Робертом Форвардом (Robert Forward).
Нельзя сказать, что это единственная компания или лаборатория, что работает в данной области, но, пожалуй, одна из немногих, доведших старую идею до реализации в металле.
В прошлом году фирма получила грант в размере $1,5 миллиона от NASA, а в этом году — $230 тысяч от научно-исследовательского агентства Пентагона DARPA.
Оба гранта связаны именно с работами по электромагнитным привязям, хотя это — не единственное направление работы компании.
Итак, идея в сыром виде — если спустить со спутника электропроводящий трос, то он будет пересекать линии магнитного поля планеты, и в этом кабеле будет наводиться ток.
Взаимодействие тока с полем приведёт к созданию силы, действующей на трос. Эта сила будет тормозить спутник и понижать его орбиту. Без всяких затрат топлива или энергии.
 |
 Принцип действия электромагнитного увода с орбиты. Красным показаны силовые линии магнитного поля. Жёлтым — "всасывание" и выброс электронов. Синим — сила, тормозящая спутник (иллюстрация с сайта tethers.com). |
Американскую компанию пока больше волнует первый вариант работы системы. И вот почему.
Проблема замусоривания космоса отслужившими спутниками — очень остра. Если мы хотим принудительно свести с орбиты спутник — мы должны встроить в него двигатель и оставить для этой операции запас топлива.
На всё это требуется от 5% до 20% массы спутника, что увеличивает и его цену, и вес, и стоимость запуска.
А ведь ещё встаёт вопрос надёжности такой системы, которую нужно будет привести в действие после 5-10 лет работы аппарата на орбите.
Решение этой задачи от Tethers Unlimited — это намного меньшая стоимость, 1% от массы спутника и исключительная надёжность.
Называется данная штуковина "Привязь терминатора" (Terminator Tether).
|  | |
 | ||
Пока спутник работает, система просыпается время от времени для тестирования электроники и проверки "статуса" спутника. Как только сигнал на уничтожение принят, кабель разматывается.
Анод (он же — коллектор), расположенный на верхнем конце кабеля, вблизи спутника, собирает электроны из ионосферы Земли, а катод (эмиттер), на нижнем конце кабеля — выбрасывает их обратно.
Так как ионосфера электропроводна, цепь замыкается, и по кабелю течёт непрерывный ток в одном направлении.
Сила, действующая на кабель, стаскивает спутник с орбиты довольно быстро, и он сгорает в атмосфере.
Так, для спутника, летающего на высоте 775 километров, время естественного ухода с орбиты составляет примерно 100 лет, а с использованием "Привязи терминатора" — 11 дней.
В случае со спутником на высоте 1400 километров эта разница ещё более внушительна — 9 тысяч лет и 37 дней.
И всё это — без затрат топлива или электричества, что очень важно. Не только в смысле экономии массы аппарата или денег.
"Привязь терминатора" должна надёжно сработать даже при отказе большинства систем спутника и потери им ориентации, а также — электропитания.
Включение ракетной установки увода с орбиты в таких условиях было бы невозможным.
Пока Terminator Tether лишь проходит наземные испытания, об установке на конкретные спутники ничего не сообщается.
Но зато недавно катушку-терминатор проверили, пусть и ограниченно, в условиях искусственной невесомости — на борту лайнера, летящего по параболе.
Внешне — всё, вроде, просто. Но почему же такие системы не нашли применения? На самом деле создать такую надёжную катушку — непросто.
 |
| |
 | ||
Насколько эти проблемы преодолели авторы "Привязи терминатора" — покажет время.
А дальше открываются ещё более заманчивые перспективы. Как мы уже сказали, если использовать бортовой источник энергии, можно не только тормозить, но и разгонять спутник, произвольно меняя его орбиту.
Это может оказаться надёжным и эффективным решением для управления орбитой исследовательских аппаратов, вращающихся не только вокруг Земли, но и вокруг любой другой планеты с магнитным полем — например, Юпитера.
Статья получена: Membrana.ru
Противовирусные препараты: за и против
Добро пожаловать в Армению. Знакомство с Арменией
Крыша из сэндвич панелей для индивидуального строительства
Возможно ли отменить договор купли-продажи квартиры, если он был уже подписан
Как выбрать блеск для губ
Чего боятся мужчины
Как побороть страх перед неизвестностью
Газон на участке своими руками
Как правильно стирать шторы
Как просто бросить курить
- 3682 -
