ИСТИНА

Проект направлен на решение проблем механики космического полета и электрофизики, связанных с созданием нового класса космических аппаратов (КА), предназначенных для длительного функционирования на ультранизких околоземных орбитах (УНОО) и использующих исключительно возобновляемые ресурсы. Актуальность проекта определяется качественно новыми возможностями для наблюдения земной поверхности и связи, фундаментальных исследований ионосферы и гравитационного поля Земли при использовании УНОО (120-250 км). Так, по сравнению с низкими орбитами, на которых размещаются, например, КА StarLink, УНОО позволяют в несколько раз сократить апертуру средств наблюдения без ущерба для его качества и тем уменьшить на порядок массо-габаритные характеристики КА, а также столь же сильно снизить требования к мощности передатчика/приемника связи. Проблемой для обеспечения длительного полета на УНОО является необходимость компенсации аэродинамического сопротивления, которое при отсутствии двигательной установки (ДУ) сократило бы срок активного существования (САС) КА до нескольких часов. Наибольшие перспективы для решения этой проблемы имеют воздушные электрореактивные двигатели (ВЭРД), использующие газы забортной атмосферы в качестве рабочего тела (РТ). Такие двигатели сегодня пытаются разработать во многих странах (Россия, Евросоюз, Великобритания, США, Япония, Китай и др.). В совокупности с солнечными батареями (СБ) в качестве первичного источника энергии ВЭРД дают возможность создания КА для УНОО, использующих только возобновляемые ресурсы. Для длительного полета КА с ВЭРД на УНОО необходимо одновременное выполнение комплекса требований, включающих компенсацию сопротивления, возможность ионизации сильноразреженного газа в ВЭРД и энергообеспечения. На выполнимость этих условий влияют сильные изменения характеристик атмосферы и освещенности СБ, а также воздействие ионосферной плазмы и атомарного кислорода на системы КА, ВЭРД и СБ. В проекте запланировано решение ряда фундаментальных задач, таких как анализ эффективности различных способов ионизации разреженного газа и нейтрализаторов; исследование ЭРД с высокими САС, удельным импульсом, к.п.д. и возможностью работы на атмосферных газах. Предполагается проведение комплексной оптимизации компоновки КА с ВЭРД и СБ по критерию потребляемой мощности с учетом вариаций параметров атмосферы и освещенности СБ. Будут определены оптимальные орбиты для таких КА. Будет проведено моделирование функционирования предложенных КА с ВЭРД и СБ в условиях, близких к реальным по состоянию атмосферы, геопотенциалу, солнечной активности и случайным факторам. Также будут разработаны устройства для имитации набегающего потока при наземных испытаниях отдельных элементов и в целом ВЭРД. Экспериментальные исследования будут сопровождаться разработкой аналитических моделей процессов в ДУ и численным моделированием.