Расчет бесконтактного воздействия на объект космического мусора по его известному контуру

Abstract

Рассмотрен предложенный ранее упрощенный подход к определению воздействия на объект космического мусора со стороны электрореактивного двигателя космического аппарата (пастуха) при удалении космического мусора по технологии "пастух с ионным пучком". Подход основан на методе вычисления величины воздействия по информации о контуре центральной проекции объекта на некоторую плоскость, перпендикулярную оси ионного потока факела двигателя. Проведен анализ погрешностей данного метода. Результаты анализа обосновывают допустимость применения оговоренного подхода в рамках автоподобной модели распространения потока плазмы факела. Также сделан предварительный вывод о возможности применения данного упрощенного подхода в процессе управления относительным движением системы "пастух–объект космического мусора".

Розглянуто запропонований раніше спрощений підхід до визначення дії на об'єкт космічного сміття з боку електрореактивного двигуна космічного апарата (пастуха) при видаленні космічного сміття за технологією "пастух з іонним пучком". Підхід заснований на методі обчислення величини дії за інформацією про контур центральної проекції об'єкта на деяку площину, перпендикулярну осі іонного потоку факела двигуна. Проведено аналіз похибок даного методу. Результати аналізу обґрунтовують допустимість застосування обумовленого підходу в рамках автоподібної моделі поширення потоку плазми факела. Також зроблено попередній висновок про можливість застосування даного спрощеного підходу в процесі управління відносним рухом системи "пастух–об'єкт космічного сміття".

The proposed previously simplified approach to the determination of the effects of space debris on the object from the electric jet engine of a spacecraft (a shepherd) in removing space debris using the ion-beam shepherd technology is considered. The approach is based on the method of computations of the effects using information about the contour of a central projection of an object on some plane perpendicular to the axis of the ion flow of the engine plume. Errors of this method are analyzed. The results of the analysis allow for the application of the above method in the context of a self-similar model of propagation of the plume plasma flow. A preliminary conclusion about applications of this simplified approach to the control of a relative motion of the system of the shepherd and the object of space debris is also made.