Бесконтактный захват и удаление объекта космического мусора с помощью электромагнитной индукции
DOI:
https://doi.org/10.21638/spbu01.2021.413Аннотация
Анализируется возможность бесконтактного захвата электропроводящего объекта космического мусора (ОКМ) с использованием электромагнитной индукции на основе закона индукции Фарадея и закона Ленца. Предполагается, что космический аппарат (КА), осуществляющий захват ОКМ, снабжен тороидальной электрической катушкой, генерирующей достаточно сильное магнитное поле и индуцирующей магнитное поле на ОКМ, приближающемся к КА. Динамика орбитального движения ОКМ относительно КАмоделируется с помощью уравнений Клохесси - Уилтшира и изучается численно. Предложенный метод бесконтактного электромагнитного захвата электропроводящего ОКМ может быть использован для перевода ОКМ на целевую орбиту, в частности на орбиту захоронения. Реализуемость метода обсуждается на основе результатов моделирования. Определяются направления совершенствования и развития метода.Ключевые слова:
активное удаление мусора, бесконтактный метод, космический мусор, электромагнитная индукция
Скачивания
Библиографические ссылки
Литература
1. NASA ODPO. Debris measurements. Доступно на: https://orbitaldebris.jsc.nasa.gov/ (дата обращения: 28.08.2021).
2. Horstmann A., Kebschull C., M˝uller S., Gamper E., Hesselbach S., Soggeberg K., Ben Larbi M.K., Becker M., Lorenz J., Wiedemann C., Stoll E. Survey of the Current Activities in the Field of Modeling the Space Debris Environment at TU Braunschweig. Aerospace 5 (2), 37 (2018). https://doi.org/10.3390/aerospace5020037
3. Sutton G P., Biblarz O. Rocket propulsion elements. 7th ed. John Wiley & Sons (2001).
4. Цицикян Г.Н. Взаимные индуктивности и силы взаимодействий соосных контуров, соленоидов и катушек. Известия АН СССР. Энергетика и транспорт, (6), 90–99 (1985).
5. Феоктистов К.П. Космическая техника. Перспективы развития. Москва, Изд-во МГТУ им. Баумана (1997).
6. Choueiri E.Y. New dawn for electric rockets. Scientific American 300 (2), 58–65 (2009).
7. Walker J., Wells W.M. Drag force on a conductive spherical drop in a nonuniform magnetic field. United States, N. p. (1979). https://doi.org/10.2172/5872573
8. Griffiths D.J. Introduction to electrodynamics. 4th ed. Pearson (2013).
9. Landau L.D., Lifshitz E.M. Electrodynamics of Continuous Media. 2nd ed. Pergamon (1984).
10. Kluever C.G. Space Flight Dynamics. In Ser.: Aerospace Series. 2nd ed. Wiley (2018).
11. Jackson J.D. Classical Electrodynamics. 3rd ed. Wiley (1999).
References
1. NASA ODPO. Debris measurements. Доступно на: https://orbitaldebris.jsc.nasa.gov/ (дата обращения: 28.08.2021).
2. Horstmann A., Kebschull C., M˝uller S., Gamper E., Hesselbach S., Soggeberg K., Ben Larbi M.K., Becker M., Lorenz J., Wiedemann C., Stoll E. Survey of the Current Activities in the Field of Modeling the Space Debris Environment at TU Braunschweig. Aerospace 5 (2), 37 (2018). https://doi.org/10.3390/aerospace5020037
3. Sutton G P., Biblarz O. Rocket propulsion elements. 7th ed. John Wiley & Sons (2001).
4. Tsitsikyan G.N. Mutual inductance and forces of interactions of coaxial circuits, solenoids andс coils. Izvestiya AN SSSR. Energy and transport, (6), 90–99 (1985). (In Russian)
5. Feoktistov K.P. Space technology. Development prospects. Moscow, Bauman Univ. Press (1997).
6. Choueiri E.Y. New dawn for electric rockets. Scientific American 300 (2), 58–65 (2009).
7. Walker J., Wells W.M. Drag force on a conductive spherical drop in a nonuniform magnetic field. United States, N. p. (1979). https://doi.org/10.2172/5872573
8. Griffiths D.J. Introduction to electrodynamics. 4th ed. Pearson (2013).
9. Landau L.D., Lifshitz E.M. Electrodynamics of Continuous Media. 2nd ed. Pergamon (1984).
10. Kluever C.G. Space Flight Dynamics. In Ser.: Aerospace Series. 2nd ed. Wiley (2018).
11. Jackson J.D. Classical Electrodynamics. 3rd ed. Wiley (1999).
Загрузки
Опубликован
04.01.2022
Как цитировать
Патель, И. К., & Тихонов, А. А. (2022). Бесконтактный захват и удаление объекта космического мусора с помощью электромагнитной индукции. Вестник Санкт-Петербургского университета. Математика. Механика. Астрономия, 8(4), 670–682. https://doi.org/10.21638/spbu01.2021.413
Выпуск
Раздел
Механика
Лицензия
Статьи журнала «Вестник Санкт-Петербургского университета. Математика. Механика. Астрономия» находятся в открытом доступе и распространяются в соответствии с условиями Лицензионного Договора с Санкт-Петербургским государственным университетом, который бесплатно предоставляет авторам неограниченное распространение и самостоятельное архивирование.
