Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсова робота

Космічні тросові системи

Вступ

космос тросовий навколоземний орбіта

Космічна тросова система - це комплекс штучних космічних об'єктів (супутників, кораблів, вантажів), з'єднаних довгими тонкими гнучкими елементами (тросами, кабелями, шлангами), що здійснює орбітальний політ. У найбільш простому вигляді-Це зв'язка двох космічних апаратів, з'єднаних тросом довжиною в десятки або навіть сотні кілометрів. Складні тросові системи можуть мати багато космічних об'єктів, з'єднаних тросами у формі замкнутих кілець, деревовидних утворень, об'ємних багатогранників. Космічні тросові системи - нові, нетрадиційні структури, створювані людиною в космосі, - дозволяють виконувати завдання, які неможливо, недоцільно або не економічно вирішувати за допомогою існуючих засобів космічної техніки.

1 Космічні тросові системи. Історія та перспективи КТС

1.1 Види космічних тросових систем

Основні типи космічних тросових систем

Тросові системи відрізняються трьома основними особливостями від космічних апаратів традиційного типу. Перша - велика протяжність, забезпечує стійке вертикальне положення системи на орбіті, причому на кінцях системи створюється мала штучна тяжкість. Сполучені тросом апарати мають недолік або надлишок орбітальної швидкості, а їх рух виконується з одним періодом обігу на різних висотах. Друга особливість - гнучко змінювана конфігурація, можливість зміни довжини тросів шляхом їх випуску та втягування.

Це дозволяє регулювати взаємне положення і орієнтацію апаратів, приєднувати і відчіплювати інші об'єкти від тросів, пересувати по ним вантажі. Третя відмінність - активна взаємодія електропровідного троса з зовнішнім середовищем, в першу чергу, з магнітним полемі іоносферою Землі, що забезпечує функціонування системи в генераторному, руховому, електропередавальному і випромінювальних режимах.

«Статичні» та «динамічні» тросові системи

В залежності від того, яка з цих особливостей переважає у даної тросової системи, яка властивість використовується при експлуатації, проекти таких систем можна розділити на три типи. У «статичних» систем в процесі експлуатації кількість і довжини тросів, кількість і маси об'єктів, їх взаємне положення і орієнтація залишаються постійними. До другого типу відносяться «динамічні» системи, що істотно змінюють кількість і довжину тросів, кількість і масу об'єктів, їх взаємне положення і орієнтацію. «Електромагнітні» системи забезпечені електропровідними ізольованими тросами з плазмовими контакторами на кінцях і активно взаємодіють з магнітним полем і іоносферою Землі.

Класифікація способів застосування КТС на низьких навколоземних орбітах

Існує багато різних проектів тросових систем і способів їх практичного застосування в космосі. Кілька років тому була запропонована класифікація способів застосування тросових систем на низьких навколоземних орбітах по 3-м рівнями: за типом використовуваної тросової системи, по увазі розв'язуваної технічного завдання і з конкретної реалізації способу. База даних включає в себе близько сотні відомих способів і їх можливих модифікацій.

1.2 Застосування КТС

Динамічні тросові системи можуть використовуватися для виконання орбітальних маневрів космічних апаратів без витрат палива. Або шляхом відведення апарату на тросі з наступною його відчепленням, або захопленням і підтягуванням апарату тросом. Наприклад, якщо від орбітальної станції відвести вниз на тросі довжиною близько 50 км вантажний корабель і потім відокремити його, корабель зійде з орбіти і впаде на Землю, а станція підвищить свою орбіту, не витрачаючи на це ні краплі палива. На ліфтах, що рухаються по тросах, передбачається переміщати вантажі й екіпажі, а використовуючи поворотну штангу, орієнтувати в просторі апарат.

Застосування електромагнітних КТС

Електромагнітні тросові системи можуть виробляти за рахунок використання частини кінетичної енергії орбітального руху системи електроенергію потужністю до 1 МВт. Електроенергією, одержуваної від бортового генератора, можна підтримувати або повільно підвищувати висоту орбіти тросової системи без витрат палива. Використовуючи деякі електродинамічні ефекти, можливо з мінімальними втратами передавати електроенергію по довгому тросу між рознесеними космічними апаратами. Трос як передавальної антени дозволяє здійснювати ефективне випромінювання радіохвиль низькочастотних діапазонів - цей принцип знайде застосування в глобальних системах космічного зв'язку.

Мабуть, не існує такої галузі космічної діяльності, де тросові системи не могли б знайти ефективного застосування. Більш того, деякі операції в космосі можуть виконуватися тільки при їх використанні. Впровадження технології таких систем здатне змінити весь вигляд майбутніх космічних засобів.

1.3 Від зародження ідеї до наших днів

Вперше такі системи і способи їх застосування в космосі були описані в 1895 р К.Е. Ціолковським в «Мрії про Землю і небо». Для створення штучної тяжкості К.Е. Ціолковський запропонував використовувати обертову в'язку населеної станції та баластної маси, з'єднаних ланцюгом довжиною 500 м, а для переміщення вантажів у космосі - ланцюжок, що випускається і втягувати лебідкою.

У 1910 р Ф.А. Цандер висунув проект «космічного ліфта» з 60 000-км тросом, протягнутим з поверхні Місяця до Землі. Під дією гравітаційних і відцентрових сил такий трос буде постійно натягнутий, і по ньому, як по канатній дорозі, можна транспортувати вантажі.

У 20-30-і рр. ідеї К.Е. Ціолковського знайшли відображення в проектах обертається тросової космічної станції Ю.В. Кондратюка і у фантастичних романах А. Бєляєва «Зірка КЕЦ» і «Стрибок у ніщо». Ідеї Ф.А. Цандера про космічний ліфті були розвинені в 60-70-і рр. в роботах Ю.М. Арцутанова, який запропонував проект троса, протягнутого з поверхні Землі на геостаціонарну орбіту і в проекті тросового «космічного намиста Землі» Г.Г. Полякова.

У 1965 р в РКК «Енергія» (колишня ЦКБМ) під керівництвом С.П. Королева почалася підготовка до першого в світі космічного експерименту з тросової системою. Розроблений проект «Союз-ІТ» передбачав створення штучної тяжкості на космічному кораблі «Союз», з'єднаному кілометровим сталевим тросом з останньою сходинкою ракети-носія, шляхом приведення цієї зв'язки в обертання. Але після кончини С.П. Королева проект був закритий, і роботи з тросовим системам в РКК «Енергія» поновилися тільки через 20 років.

Таким чином, в середині 60-х рр. наша країна лідирувала по роботах в галузі космічних тросових систем. Для подальшого розвитку цих робіт були всі передумови та умови. Проте в подальші роки через відсутність зацікавленості керівництва в продовженні цих розробок ініціатива була перехоплена фахівцями США.

Закордонні ідеї та експерименти

Початок робіт в області тросових систем за кордоном пов'язаний з ім'ям італійського вченого Дж. Коломбо, який розробив в 60-70-х рр. численні проекти їх практичного застосування в космосі і активно виступав за розвиток такого напрямку. Зокрема, ними висунуті ідеї електромагнітної тросової системи та прив'язного атмосферного зонда, що знайшли в 90-х рр. практичне втілення в італо-американських проектах «TSS-1» і TSS-2».

Реалізації проектів «TSS» сприяла підтримка директора одного з підрозділів NASA І. Беки, який організував в 1983 р першу робочу зустріч фахівців з цієї проблеми. Після цього відбулися міжнародні конференції з проблем космічних тросових систем, що проходили в 1986 р в Арлінгтоні (США), в 1987 р у Венеції, в 1989 р в Сан-Франциско і в 1995 р у Вашингтоні. На останній конференції виступили фахівці з США, Канади, Італії, Німеччини, Іспанії, Франції, Австрії, Японії та Китаю.

Наприкінці 1966 були проведені два американських експерименту на пілотованих кораблях «Джеміні» - вони з'єднувалися 30-му синтетичними стрічками з ракетною щаблем «Аджена». У першому експерименті зв'язка космічних об'єктів оберталася навколо загального центру мас, а в другому - в стійкому вертикальному положенні.

В рамках американо-японської програми в 1980-85 рр. були здійснені чотири запуски на висоту 328 км зондуючих ракет. В ході польоту корисний вантаж віддалявся на електропровідному тросі на 400 м (серія експериментів «CHARGE»). У перших двох експериментах троси вдалося випустити лише на довжину 30 м і 65 м. У двох останніх - троси були випущені повністю, що дозволило виконати дослідження електродинаміки тросової системи.

Італо-американський експеримент «TSS-1» був проведений в 1992 р Передбачалося відвести від корабля «Атлантіс» італійський прив'язний супутник на електропровідному тросі довжиною 20 км і виконати електродинамічні і радіофізичні дослідження. Прив'язний супутник розробляла італійська фірма «Aeritalia» (Alenia Spazio), а прив'язну систему - американська фірма «Martin Marietta». Внаслідок затиску троса в лебідці його вдалося випустити всього на 265 м, після чого трос був втягнутий назад.

У лютому 1996 в ході польоту корабля «Спейс Шаттл» зроблена спроба повторити такий експеримент (TSS-R). Тепер трос розмотали майже на всю довжину, проте він несподівано обірвався («перепалив») через коротке замикання, ймовірна причина - механічні пошкодження ізоляції. Через аварію дорогий італійський супутник разом з тросом пішов на іншу орбіту і був втрачений. Тим не менш, в експериментах серії «TSS» була проведена частину запланованих електродинамічних досліджень, зокрема, в експерименті TSS-1R» в тросі був досягнутий струм силою 0,5 А. Ще два американських експерименту «SEDS-1» і «SEDS-2» виконані в 1993-94 рр. Від останньої ступені ракети-носія «Дельта-2» відводилися корисні вантажі на тросах довжиною 20 км, що випускаються за допомогою котушок, розроблених американським фахівцем Дж. Керроллом.

У першому експерименті відпрацьовувався безвитратний спуск вантажу з орбіти, а в другому - розгортання тросової системи у вертикальне положення. У 1993 р також з використанням ракети «Дельта-2» проведений експеримент «PMG» з електропровідним тросом довжиною 500 м, що дозволив дослідити деякі ефекти електродинаміки даної системи.

Канадські експерименти «OEDIPUS-A» і «OEDIPUS-C» з тросами довжиною 1 км проведені в 1989 і 1995 рр. У травні 1996 р відбувся запуск двох американських апаратів морської розвідки з тросом довжиною 4 км (експеримент «TIPS»). Програмою тривалого польоту передбачається дослідити стійкість троса до впливу метеорних частинок.

Після проведення експериментів «TSS-1» і «TSS-1R» (витрати склали майже мільярд доларів) переглянута програма робіт США в області тросових систем. Планувався експеримент «TSS-2» з атмосферним зондом, що опускається вниз з корабля «Спейс Шаттл» на 100-км тросі, був скасований. А інші експерименти в космосі спочатку були обмежені проектами, що не перевищують за вартістю 10 млн. доларів, а потім взагалі припинені.

Російські розробки та программи

У Росії були створені наукові школи, які займаються теоретичними дослідженнями космічних тросових систем. З кінця 60-х рр. ці дослідження велися, головним чином, в Інституті прикладної математики (ІПМ) АН СРСР такими великими вченими, як В.В. Білецький, В, А. Саричев, Е.М. Левін. Дослідження механіки тросових систем давно ведуться в Московському державному авіаційно-технологічному університеті (МГАТУ, колишній МАТИ) під керівництвом В.А. Іванова і Ю.С. Сітарського. В останні роки подібні дослідження розпочаті в Московському авіаційному інституті, Московському державному технічному університеті ім. Н.Е. Баумана, Військової інженерної космічної академії ім. Н.А. Можайського. Вивченням електродинаміки і радіофізики тросових систем займаються в ЦНДІ машинобудування, Інституті радіотехніки й електроніки РАН, Московському фізико-технічному інституті.

В останні роки в НВО машинобудування спільно з Інститутом земного магнетизму, іоносфери і розповсюдження радіохвиль розроблявся проект експерименту на станції «Алмаз», де передбачалося відвести на тросі платформу з апаратурою для геофізичних досліджень. У НВО ім. С.А. Лавочкіна розробляються проекти марсіанського тросового пенетратора на базі міжпланетної станції «Фобос» і тросової системи для обслуговування орбітальної станції на базі супутника «Прогноз». Інститутом космічних досліджень РАН запропонований проект тросової системи у формі тетраедра для дослідження електричних і магнітних полів в навколоземному просторі.

Останнім часом проводиться робота по тросовим системам за участю іноземних фахівців. У Самарському авіаційному інституті та Центральному спеціальному конструкторському бюро (ЦСКБ) спільно з німецькими фірмами ведеться розробка проекту експерименту з прив'язний капсулою «Rapunzel» на супутнику «Фотон». У ЦНДІМаш по гранту NASA розроблено проект подвійний електродинамічної тросової системи ТЕДОС на кораблі «Прогрес-М».

У РКК «Енергія» у взаємодії з європейськими фахівцями розробляється проект повернення балістичних капсул і вантажних кораблів з пілотованої станції за допомогою довгих тросів. У 1994 р у співпраці з німецькою фірмою «Kayser Threde» був створений проект спільного експерименту «Tpoc-Rapunzel».

1.4 Перспективи тросових систем

У РКК «Енергія» активні роботи по космічним тросовим системам поновилися в 1987 р Вони були спрямовані на освоєння та застосування таких систем в рамках пілотованих космічних станцій. Розроблена концепція розвитку вітчизняних робіт у цій області передбачає наступне. На першому етапі - проведення на орбітальних станціях серії космічних експериментів з тросовими системами «Трос-1», «Трос-1 А», «Вулкан» і 'Трос-2». У перспективі - створення і дослідна експлуатація на новій орбітальної станції тросових систем транспортного, енергетичного та дослідницького призначення. У віддаленому майбутньому передбачається створення орбітального пілотованого комплексу з багатофункціональним використанням технологій тросових систем.

Космічний експеримент «Трос-1» - оригінальна вітчизняна розробка, яка виконується в РКК «Енергія» з 1989 р Експеримент передбачає дослідження механіки розгортання, політ і поділ тросової системи з відпрацюванням безрасходного орбітального маневру. У програмі «Трос-1» передбачалося створити на орбіті тросову систему, що складається зі станції «Мир» і корабля «Прогрес-М», з'єднаних 20-км тросом з синтетичного волокна. Протягом тижня система здійснить орбітальний політ, після чого буде здійснено її поділ. При цьому корабель перейде на більш низьку орбіту, а станція збільшить висоту орбіти (такий маневр заощадить близько 150 кг палива).

Експеримент 'Трос-1 А «за своїм задумом аналогічний Трос-1» і відрізняється від нього збільшенням довжини троса до 50 км. Застосування троса такої довжини дозволить без витрат палива здійснити спуск вантажного корабля з орбіти і його затоплення в заданому районі Тихого океану. При цьому орбітальна станція підвищить висоту орбіти майже на 10 км, а економія палива складе до 400 кг.

У наступному експерименті «Вулкан» передбачається розгорнути на орбіті модельний аналог електродинамічної тросової системи: з вантажного корабля буде висуватися 100-му штанга з приладовим контейнером на кінці. Розміщена на кораблі і в контейнері електронна апаратура з плазмовими контакторами зможе виконати дослідження електродинамічних характеристик системи і різних явищ в магнітному полі Землі і іоносферній плазмі. Крім того, на борту орбітальної станції і на спеціально розгорнутих наземних пунктах планується приймати і аналізувати випромінюються наднизькочастотних радіосигнали. У ході 20-добового польоту пройде відпрацювання функціонування в генераторному, руховому, елект-ропередающем і випромінюючи-тельном режимах, а також управління орієнтацією на орбіті.

Заключний експеримент «Трос-2» задуманий як комплекс всебічних досліджень механіки, електродинаміки і радіофізики орбітальної тросової системи, що складається з орбітальної станції і вантапожного корабля, з'єднаних 20-км кабелем, по якому рухається ліфтова візок. Розміщена на станції, кораблі і візку апаратура дозволить здійснити дослідну експлуатацію системи в різних режимах і провести уточнення дослідження її динамічних і електромагнітних властивостей. Орбітальний політ тросової системи триватиме не менше місяця, після чого, як в експериментах «Трос-1» і «Tpoc-1 A», буде проведено її поділ.

Погляд у майбутнє

Успішне проведення експериментів «Трос-1» і «Трос-1 А» то це дозволить приступити до створення і подальшої експлуатації на орбітальній станції транспортної тросової системи багаторазового використання для спуску з орбіти повертаються капсул, відпрацьованих кораблів і модулів, ферм і панелей. Ця ж система застосовна і для періодичного підйому висоти орбіти станції без витрат палива. За попередніми опрацювання, основою системи стане включається до складу станції спеціальний модуль. До його складу увійде лебідка для розгортання 60-км троса, механізм висунення і втягування 100-му ферми і пристрій захоплення і скидання вантажів.

Після виконання експериментів «Вулкан» і «Трос-2» передбачається почати розробку штатно експлуатованої на станції тросової системи. На кінці довгого кабелю прикріплять сонячну або ядерну енергоустановку. Вироблювану електроенергію від установки передбачається передавати по кабелю на станцію і використовувати для енергозабезпечення її службових систем та інших розміщених на борту приладів. Крім того, при руховому режимі роботи системи електричний струм в кабелі, взаємодіючи з магнітним полем Землі, дозволить Електродинамически підтримувати або повільно підвищувати висоту орбіти станції. Робота в генераторному режимі за рахунок часткового зниження орбіти системи дасть можливість отримувати на станція за короткий час електроенергію великої потужності.

У майбутньому як в експериментах, так і при експлуатації штатних систем можна буде проводити різні наукові дослідження з використанням можливостей, створюваних розгорнутими тросовими системами. Великий інтерес представляє вивчення проблеми самопочуття і працездатності екіпажу орбітальної станції, а також поведінки тварин, росту рослин, властивостей твердих тіл і рідин в умовах мікрогравітації. Інший важливий аспект - процес природного видалення власної зовнішньої атмосфери станції при розгортанні тросової системи. Це дозволить отримати особливо чистий вакуум для виконання деяких досліджень в галузі космічної технології. У польоті тросових систем можна вимірювати геофізичні поля за допомогою рознесених датчиків, вивчати властивості іоносфери, впливаючи на неї електромагнітним випромінюванням тросової антени, виконувати й інші цікаві дослідження.

При успішному розвитку робіт з космічним тросовим системам, ймовірно, в середині XXI ст. може бути створена довгострокова пілотована орбітальна станція нового покоління. Згідно попередньої проробки, така станція повинна являти собою складну тросову систему, що складається з двох багатоблокових станцій, з'єднаних кількома тросами, ліфта (рухається по тросах між станціями) і відводяться на тросах прив'язних модулів. Звичайно, заглядати в настільки далеке майбутнє завжди ризиковано, проте корпорацією «Енергія» вже отримано патент на орбітальну станцію подібного типу.

2. Погляд інженера і механіка на КТС

2.1 Можливості тросових систем у космосі

Розглянемо коротко схеми, обговорювані в літературі. Як відомо, штучна тяжкість бажана для тривалої роботи екіпажів в космосі. Для її створення можна скласти орбітальну станцію з двох відсіків, з'єднати їх тросом і привести в обертання навколо центру мас. У такому режимі рухалася зв'язка «Джеміні-1 1» з ракетною щаблем «Аджена». Кутова швидкість її обертання була в 13,5 рази більше орбітальної. Розглядалися і більш складні конструкції, що складаються з великого числа відсіків, з'єднаних тросами в багатокутні конфігурації.

За межі станції може бути винесений не тільки резервуар з паливом. Винос вузла для пристиковки орбітального літака дозволяє істотно зменшити поштовх, який відчуває станція, і досягти помітної економії палива.

Схема гравітаційно стабілізованою зв'язки знаходить і інші застосування. У розглянутий проект інтерферометра, що складається з двох прийомних антен, з'єднаних тросом довжиною 5 км і розташованих уздовж геоцентричного радіуса-вектора. Велика база орбітального інтерферометра і, отже, його велика роздільна здатність дозволяють проводити тонкі радіодослідження Сонця і планет, зокрема на тих довжинах хвиль, які не пропускає земна іоносфера.

Існує проект пасивного супутника-радіоотражателя на геостаціонарній орбіті, який являє собою ланцюжок великого числа металевих кульок, з'єднаних стерженьками з шарнірами і розташованих радіально, і може бути елементом розгалуженої системи радіозв'язку. На нижчих формах коливань такий ланцюжок кульок поводиться, як гнучка нитка.

Трос, розташований уздовж місцевої вертикалі, може служити основним несучим елементом для різних варіантів сонячних космічних елекстростанцій. Конструкція такої електростанції складається з великої кількості колекторів сонячної енергії, розташованих уздовж троса довжиною 50 км. Колектори можуть бути виконані у формі пластин, циліндрів або куль. Вироблювана сонячною електростанцією енергія буде передаватися на Землю за допомогою НВЧ-антени, розташованої на кінці троса, зверненому на Землю. Рух всієї системи відбувається в режимі гравітаційної стабілізації.

Обговорюються способи корисного використання сонячного випромінювання в космосі за допомогою плівкових відбивачів. У пропонованих конструкціях істотними елементами є троси-стропи, за рахунок яких здійснюється управління орієнтацією та формою відбиває.

2.2 Тросові системи, що взаємодіють з магнітним полем Землі

Значний інтерес представляють тросові системи, які взаємодіють з магнітним полем Землі. Якщо електропровідний і ізольований зовні трос розгорнути з орбітальної станції вздовж місцевої вертикалі і за допомогою бортової енергоустановки пропустити по ньому електричний струм то з боку геомагнітного поля на трос буде діяти розподілена сила, яка прискорює рух станції. Трос в цьому випадку буде діяти, як свого роду електромагнітний двигун для станції. Струм, що протікає по тросу, повинен замикатися через іоносферну плазму; контакт з плазмою здійснюється спеціальними пристроями, через які на одному кінці троса електрони стікають в навколишнє плазму, а на іншому кінці збираються з плазми.

Провідний трос можна використовувати не тільки як двигун, але і як генератор електричної енергії. При русі троса, забезпеченого на кінцях пристроями контакту з плазмою, в магнітному полі в тросі буде индуцироваться електрорушійна сила. Якщо між тросом і одним з пристроїв контакту з плазмою помістити електричне навантаження, то на ній буде проводитися корисна робота. Сила, що діє на трос з боку магнітного поля, в цьому випадку буде гальмувати рух станції. За попередніми оцінками, коефіцієнт корисної дії такого електрогенератора дуже висок - близько 90%. За рахунок великої швидкості руху троса е.р.с. індукції становитиме на висоті 400 км близько 2000 В / км. При довжині троса 10-20 км різницю потенціалів між його кінцями складе 2-4 кВ, сила ГЗК буде вимірюватися амперами, потужність генератора може досягти декількох десятків кіловат. Зменшення висоти орбіти в процесі генерації електроенергії може компенсуватися тягою реактивних двигунів, що дає високоефективний спосіб переказу хімічної енергії в електричну.

Вигідною виглядає комбінація режимів тяги і генерації. При вході станції в тінь Землі де сонячні батареї перестають виробляти енергію. У цей період руху електроенергія на борту станції може вироблятися тросовим генератором за рахунок зменшення енергії орбітального руху. При виході на освітлену сторону Землі частина електроенергії, що виробляється сонячними батареями, потрібно буде використовувати для роботи троса як двигуна з метою поповнення енергії орбітального руху. Можливість збереженої енергії у вигляді енергії орбітального руху і вивільнення її з малими втратами за допомогою тросового мотор-генератора представляється дуже привабливою. Якщо на станції для тих чи інших цілей необхідна короткочасна генерація пікової електричної потужності, тоді протягом багатьох витків трос працює як двигун і станція набирає висоту, потім у потрібний момент трос переключається на генерацію і за кілька витків переводить запасені енергію орбітального руху в електроенергію за рахунок зменшення виcoти польоту станції.

Пропускаючи струм по тросу у фазі зі зміною положення станції на орбіті, можна змінювати всі елементи орбіти без витрат хімічного палива що дає новий і досить економний спосіб маневрування на орбіті. Описану електромагнітну тросову систему можна використовувати також для прийому і генерації радіохвиль і експериментів з іоносферною плазмою.

2.3 Дослідження верхньої атмосфери Землі за допомогою КТС

Важливим для практики застосуванням тросів в космосі є дослідження верхньої атмосфери Землі. Атмосфера на висоті 100 км недоступна для безпосереднього дослідження ні з літаків, ні для супутників. Для польоту літаків ці шари занадто розріджені, а для супутників - занадто щільні. Зондувальні ракети можуть перебувати в цих шарах лише незначний час. Розглянемо прив'язний супутник для обурення атмосфери. Трос довжиною близько 100 км з'єднує супутник-зонд з орбітальним літаком. Орбітальний літак летить на висоті 200-250 км над поверхнею Землі і буксирує супутник-зонд на висоті 110-130 км. Такий політ може тривати досить довго. Крім вимірювання параметрів атмосфери на цих висотах можливо також визначення аеродинамічних характеристик різних моделей, випущених зі спушіка-зонда. Це дає унікальну можливість експериментального вивчення входу в атмосферу перспективних моделей космічних апаратів. Тому цю систему називають також «висотною аеродинамічною трубою».

З низьколетячого прив'язного супутника-зонда можна отримувати знімки Земної поверхні з помітно кращим дозволом, ніж з звичайного супутника. Причому можна робити стереоскопічні знімки, коли одне зображення виходить із зонда, а інше - з орбітального літака. Супутник-зонд є також засобом для тонкого дослідження гравітаційних і магнітних аномалій та визначення коефіцієнтів при старших гармониках в розкладанні відповідних потенціалів.

Для перших експериментів з атмосферним та електромагнітної ТЗ на базі орбітального літака передбачається використовувати багатошарові троси товщиною 1-3 мм і погонной масою в межах 1-10 кг / км.

Размещено на Allbest.ru