Детектор микрометеороидов

Авторы патента:

КОРОЛЕВ ИГОРЬ АНДРЕЕВИЧ

СУРКОВ ЮРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

ВЫСОЧКИН ВАСИЛИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ

B64G1/68 - метеоритных датчиков

СО!ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l 9) (!! ) (si)s В 64 G 1/68

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОспАтент сссР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ „„„",, жгм

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ М (21) 4887965/23 (22) 30.11.90 (46) 23.03.93. 5юл. N 11 (71) Институт геохимии и аналитической химии им. B,È.Âåðíàäñêîão (72) И.А.Королев, Ю.А.Сурков и В.В.В ысочкин (96) Патент США

I4 3891851,.кл, G 01 Т 1/00, 1975. (И4) ДЕТЕКТОР МИКРОМЕТЕОРОИДОВ (7) Изобретение относится к области косм ических исследований. связанных с изучен ем микрометеорного вещества, а точнее к увтройствам, устанавливаемым на космических аппаратах, и может быть использовано для получения данных о пространственном распределении и физико-динамических параметрах микрометеоридов, Целью изобретения является повышение чувствительности, помехозащищенности и прозрачности детектора за счет обеспечения возможности регистрации низкоскоростных микрометеоридов, отсутствия ложных сигналов и обеспечения бесконтактной регистрации частиц в прямом и обратном направлениях.

Детектор содержит экраны. выполненные в виде катушки 1 с проточками и кольца 4, регистрирующий элемент, выполненный в виде двух, имеющих одинаковое количество витков обмоток 2, 3 и усилитель. Катушка 1 и кольцо 4 выполнены из материала с низкими удельными сопротивлением и магнитt0A восприимчивостью, 3 ил., 1 э,п.ф.

1803350

Изобретение относится к области космических исследований, связанных с изучением метеорного вещества, а точнее к устройствам, устанавливаемым на космических аппаратах, и может быть использовано для получения данных о пространственном распределении и физико-динамических параметрах микрометеороидов.

Целью изобретения является повышение чувствительности, помехозащищенности и прозрачности детектора за счет обеспечения воэможности регистрации низкоскоростных микрометеороидов, отсутствия ложных сигналов и обеспечения бесконтактной регистрации частиц в прямом и обратном направлениях, На фиг,1 изображен детектор (датчик) в разрезе; на фиг.2 представлена электрическая схема детектора микрометеороидов; на фиг.3 изображена форма выходного сигнала на выходе усилителя.

Детектор микрометеороидов содержит катушку 1, выполненную из материала с низкими удельными сопротивлением и магнитной восприимчивостью, например, из меди и ее сплавов. Катушка 1 имеет две одинаковые проточки по. внешней стороне для обмоток 2. 3. Обмотки 2, 3 имеют одинаковое количество витков и наматываются трансформаторным проводом ПЛШО - 0,07 до заполнения, Количество и качество витков влияет на чувствительность датчика, Так количество определяется конструкцией прибора и имеет прямую зависимость с чувствительностью. Качеством намотки определяется суммарная межвитковая емкость, влияющая на уровень шума детектора. С целью полной экранировки, катушка 1 и кольцо 4 имеют надежное электрическое соединение и заземлены. Электрически обмотки 2, (L1,L2) соединены встречно, что

-обеспечивает исключение влияний внешних электромагнитных полей, охватывающих систему в целом, и устойчивость от самовозбуждения контура, образованного индуктивностью обмоток и их ме>квитковой емкостью.

Детектор микрометеороидов работает следующим образом, При пролете частицы через внутренний диаметр детектора d1 (фиг.1) в обмотках 2, 3 возникает электромагнитная индукция, величина которой пропорциональна скорости изменения магнитного потока через площадь, ограниченную 01. Величина магнитного потока

30 хождения частицей расстояние между плоскостями обмоток будет соответственно

35 определяться по формуле : Т= вЂ”, где h вЂ” pacv стояние между плоскостями обмоток, à Vâ€”

20 движущего микрометеороида определяется суммой двух, составляющих: магнитного поля, созданного движущимся зарядом (предполагается, что микрочастицы имеют заряд, отличный от нуля, приобретенный в следствии взаимодействия с солнечным ветром) и магнитного поля, созданного наличием собственного магнитного момента. При приближении частицы к детектору, в момент времени to (фиг.3) в ближайшей обмотке возникает ЭДС, возрастающая с движением метеороида к ее плоскости, Максимум при этом соответствует времени t). После прохождения частицей плоскости обмотки магнитный поток начинает уменьшаться, что приводит к возникновению экстратока самоиндукции. В соответствии с законом Ленца экстраток препятствует убыванию тока в катушке, т.е, направлен в ту >ке сторону, что и убывающий ток. Процессы, и роходящие во второй обмотке аналогичны, с той лишь разницей, что направление токов ЭДС самоиндукции и экстратока в ней, противоположны направлениям токов первой обмотки. Таким образом в момент времени tz во второй обмотке возникает ЭДС, возрастающая до момента времени тз, и далее уменьшается по мере удаления микрометеороида от плоскости обмотки. . При скоростях метеороидов, а они находятся в пределах 0-72 км/сек, время проскорость частицы. Зная Т и h, можно оп ределить Ч вЂ” скорость микрометеороида, Полярность выходного сигнала, как показали эксперименты, зависит от магнитной ориентации микрометеороида, который может быть представлен в виде диполя.

Изменение геометрической формы детектора микрометеороидов не влияет на его работоспособность, что позволяет на базе предлагаемого устройства создать системы с высокой полезной площадью, Формула изобретения

1, Детектор микрометеороидов. содержащий экраны, регистрирующий элемент, расположенный между экранами, и усилитель, вход которого соединен с выходом регистрирующего элемента, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения чувствительности, помехозащищенности и прозрачности детектора за счет обеспечения возможности регистрации низкоскоростных микрометеороидов, отсутствия ложных сигналов и обеспечения бесконтактной регистрации частиц в прямом и обратном на1803350 сек правлениях, в нем экраны выполнены в виде катушки с проточками и кольца, установленного с внешней стороны катушки и . соединенного с ней электрически, а регистрирующий элемент выполнен в виде двух 5 обмоток с одинаковым количеством витков, расположенных в проточках катушки, причем вход первой и выход второй обмоток заземлены, а выход первой и вход второй обмоток соединены с входом усилителя.

2. Детектор по п,1, отличающийся тем, что катушка и кольцо выполнены иэ материала с низкими удельными сопротивлением и магнитной восприимчивостью,

Способ защиты космического аппарата и устройство для его осуществления // 2209161

Изобретение относится к области космической техники и, в частности, к средствам и методам обеспечения безопасности полетов КА

Пьезодатчик // 2402468

Изобретение относится к ракетно-космической технике и предназначено для фиксации факта ударного воздействия на космический аппарат высокоскоростных частиц, например космического мусора

Датчик для регистрации и замера параметров метеороидных и техногенных частиц, межзвездной и межпланетной пыли, воздействующих на космический аппарат // 2457986

Изобретение относится к космической технике

Бортовой измерительный модуль для улавливания, сбора, регистрации и измерения параметров метеороидных и техногенных частиц, межзвездной и межпланетной пыли, а также регистрации ионизирующего излучения, воздействующих на космический аппарат и планетоход-ровер // 2505462

Изобретение относится к средствам для исследования космического пространства, планет Солнечной системы и касается устройств для обнаружения временного и пространственного распределения твердых метеороидно-техногенных тел, межзвездной и межпланетной пыли, измерения их параметров, а также регистрации ионизирующего излучения. Бортовой измерительный модуль содержит силовой корпус, выполненный в виде сетчато-цилиндрической оболочки, соединенной торцами с полусферическими оболочками. В корпусе верхней полусферической оболочки, с наружной стороны которой нанесено многослойное покрытие из чередующихся слоев поляризованного материала из пьезоактивной пленки и аэрогеля, выполнены сквозные отверстия, в которых закреплены чувствительные элементы датчиков ионизирующего излучения. С наружной стороны корпуса нижней полусферической оболочки нанесено многослойное покрытие, образующее датчик конденсаторного типа. В месте пересечения продольной оси бортового модуля с корпусом нижней полусферической оболочки выполнено сквозное отверстие для подсоединения полого переходника, обеспечивающего установку бортового модуля на корпусе космического аппарата и защиту электрической связи. Бортовой модуль снабжен аэрогельными ловушками, размещенными в съемных открытых кюветах. Кюветы установлены во всех ячейках сетчато-цилиндрической оболочки в несколько параллельных рядов, причем не менее чем в четырех, разнесенных друг от друга на 90°. В кюветах смонтированы многослойные PVDF-аэрогельные детекторы-ловушки частиц, а в остальных кюветах, симметрично установленных относительно продольной оси бортового модуля, размещена сотовая и прямоугольная совокупность аэрогельных ловушек. Корпуса сетчато-цилиндрической и полусферических оболочек, кювет и аэрогельных ловушек выполнены из материала, стойкого к УФ-излучению. Достигается повышение информативности при измерении параметров частиц внеземного происхождения, мелкодисперсного космического мусора, ионизирующего излучения, доставка частиц и мусора на Землю. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ определения координат места пробоя корпуса гермоотсека космического объекта частицей природного или техногенного происхождения и устройство для его реализации // 2583251

Группа изобретений относится к методам и средствам защиты космических объектов от высокоскоростных метеоритных или техногенных частиц. Способ осуществляют устройством в виде набора акустических датчиков (АКД), подключенных к измерительно-расчетному блоку, и высокочастотных антенн. Последние размещены вблизи поверхности гермоотсека, а АКД - в его объеме. При пробое корпуса объекта фиксируют моменты прихода к АКД звуковой волны, а по электромагнитным сигналам антенн - момент пробоя гермоотсека. Координаты места пробоя находят, исходя из системы уравнений, выражающих расстояния места пробоя от АКД, определяемые по указанным моментам времени. Из множества АКД выбирают четвёрки с миним. временами прихода звуковой волны. Технический результат группы изобретений направлен на уменьшение погрешности определения координат места пробоя при ограничении количества АКД. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство для исследования потоков микрометеороидов и частиц космического мусора // 2610342

Изобретение относится к области космического приборостроения и касается устройства для исследования потоков микрометеороидов и частиц космического мусора. Устройство включает в себя мишень, крепежный диск, лазер, ПЗС-матрицу, шаговый двигатель, двигатель диска, светодиод, фотодиод, блок управления, блок положения, линзу, разделительную и оптическую призмы. Мишень представляет собой четыре оптических диска, расположенных на крепежном диске, который соединен со светодиодом и шаговым двигателем. Шаговый двигатель соединен с блоком управления, который соединен с двигателем диска, фотодиодом и ПЗС-матрицей. Система считывания информации включает в себя ПЗС-матрицу и лазер, который оптически связан с блоком положения, разделительной призмой, ПЗС-матрицей, линзой и оптической призмой. Технический результат заключается в обеспечении возможности определения размеров кратеров на мишени и возможности использования в качестве мишени оптически непрозрачных материалов. 2 ил.