Применение методов динамики разреженного газа для определения потоков техногенных частиц в верхней атмосфере Земли на поверхность космических аппаратов

Abstract

Обозначены проблемные вопросы и показаны пути построения новых численных алгоритмов по определению потоков „космического мусора“ (КМ) на поверхность космических аппаратов (КА) на базе методов молекулярной газовой динамики. Проведено сравнение результатов расчета потоков КМ на поверхность различных тел и показаны относительные погрешности их определения для существующих моделей КМ и параметров орбит КА. Приведены оценки стойкости корпусов КА к воздействию частиц КМ и определены критические толщины мишеней в зависимости от размеров частиц и их скоростей.

Визначено проблемні питання й показано шляхи створення нових чисельних алгоритмів по визначенню потоків "космічного сміття" (КС) на поверхню космічних апаратів (КА) на базі методів молекулярної газової динаміки. Проведено порівняння результатів розрахунку потоків КС на поверхню різноманітних тіл й показано відносні похибки їх визначення для наявних моделей КС і параметрів орбіт КА. Приведено оцінки стійкості корпусів КА до дії часток КС і визначено критичні товщини мішеней в залежності від розміру часток і їх швидкостей.

Problems are identified and ways of building new numerical algorithms for determination of space debris flows(SD) on a surface of space vehicles (SV) are presented considering methods of the molecular gas dynamics. The results of calculations of SD flows on a surface of various bodies are compared and relative errors of their definition for the SD existing models and the SV orbit parameters are reported. The SV body resistance to SD particles are evaluated and critical targets thickness are defined depending on particle sizes and their velocities.