ISSN: 2949-401X

Устинов А. Н., Бабук В. А., Низяев А. А., Атамасов В. Д., Кудинов А. А.

Аннотация: Рассматриваются способы утилизации космического мусора с помощью искусственного плазменного образования как с использованием космических аппаратов утилизации, так и для самоутилизации космических аппаратов. Для торможения объектов космического мусора, окруженных искусственным плазменным образованием, предлагается использовать аэродинамическое торможение о следы атмосферы Земли. Благодаря заполнению пустот между фрагментами газопылевой средой значительно увеличиваются силы аэродинамического торможения, что сокращает срок существования космического мусора на околоземной орбите. Подвергаясь ионизации под воздействием радиации космического пространства или лазерного облучения, производимого с космическим аппаратом утилизации, плазменное образование «сращивает» газопылевое окружение с элементами мусора электростатическими кулоновскими силами. В газопылевом облаке между элементами твердого корпуса и газопылевой средой возникают кулоновские силы. Облако мелкодисперсных образований еще до встречи с космическим мусором будет подвергаться ионизации за счет радиационных излучений, поступающих из космического пространства, либо вследствие его дополнительного сканирования лазерным лучом достаточной мощности. Чтобы получить более высокую концентрацию ионизованной среды мелкодисперсных образований, необходимо в его состав ввести легко ионизирующиеся щелочные и щелочноземельные вещества, имеющие низкий потенциал ионизации. При этом электростатические кулоновские притяжения начинают преодолевать рассеивающие усилия аэродинамического воздействия следов атмосферы Земли, т. е. сохранять искусственное плазменное образование вплоть до достижения космическим мусором, окруженным искусственным плазменным образованием, плотных слоев атмосферы Земли, в которых осуществляется термическая утилизация космического мусора. Особенностью космического аппарата, спроектированного с учетом последующей самоутилизации, является наличие видоизменяющейся конструкции. Данные конструкции заложены на стадии проектирования для увеличения общего миделевого сечения после срабатывания команды на утилизацию космического аппарата. Элементы конструкции распределяются в большом объеме конструктивной формы твердого космического мусора. На основе новой конструкции космического мусора создается искусственное плазменное образование, которое состоит из легкоионизирующейся газопылевой среды, формирующейся за счет специального генератора, заложенного на стадии проектирования космического аппарата, и твердого космического мусора. Полученное искусственное плазменное образование приводится во вращательное движение с целью сохранения максимального общего миделевого сечения в пространстве и времени для форсирования аэродинамического торможения о следы атмосферы Земли. За счет этого сокращается время существования космического мусора на орбите.

Ключевые слова: искусственное плазменное образование, космический аппарат, околоземное космическое пространство, сложная техническая система, собственная внешняя атмосфера, мелкодисперсное образование.

Для цитирования: Устинов А. Н., Бабук В. А., Низяев А. А., Атамасов В. Д., Кудинов А. А. Искусственное плазменное образование для утилизации космического мусора в плотных слоях атмосферы Земли // Аэрокосмическая техника и технологии. 2023. Т. 1. № 2. С. 145–157.