Космическое буксирное устройство
Изобретение относится к соединительным устройствам космических аппаратов (КА) и может быть использовано для буксировки космического мусора, в т. ч. неисправных КА. Устройство снабжено системой фиксации (1) с электромагнитом (2) и буфером (3), размещенной на буксировочном КА (4), выполняющем буксировку космического мусора (5). Электромагнит (2) фиксируют на поверхности космического мусора (5), обладающего магнитными свойствами. Технический результат состоит в повышении безопасности и эксплуатационной надежности буксировки, в т. ч. при сборе космического мусора. 1 ил.
Изобретение относится к сфере космической техники и может быть использовано при изготовлении космических буксирных устройств для буксировки космического мусора, в т.ч. неисправных космических аппаратов.
Из уровня техники известно космическое буксирное устройство, содержащее систему фиксации, снабженную магнитом, притягивающимся к поверхности обладающего магнитными свойствами космического объекта. При этом система фиксации снабжена постоянным магнитом и размещена на буксируемом космическом аппарате, являющемся космическим мусором вследствие неисправности. Постоянный магнит соединен тросом с буксируемым космическим аппаратом и фиксируется на поверхности буксировочного космического аппарата /US 8464983 В2; 18.06.2013/.
Снабжение системы фиксации постоянным магнитом, соединенным тросом с буксируемым космическим аппаратом, и размещение системы фиксации на буксируемом космическом аппарате не обеспечивают безопасности и эксплуатационной надежности космической буксировки, поскольку упругих сил троса недостаточно для предотвращения повреждения буксировочного космического аппарата от удара резко сблизившимся с ним буксируемым аппаратом, а применение постоянного магнита и размещение системы фиксации на буксируемом космическом аппарате ограничивают возможности управления процессом сближения космических аппаратов и буксировочным процессом.
Фиксация магнита на поверхности буксировочного космического аппарата снижает эффективность сбора космического мусора, поскольку требует наличия на космическом мусоре фиксирующегося магнита, которым космический мусор чаще всего не снабжен изначально или в силу разрушения на орбите.
Задачей изобретения является повышение безопасности и эксплуатационной надежности космической буксировки и эффективности сбора космического мусора.
Указанная задача решена за счет того, что в космическом буксирном устройстве, содержащем систему фиксации, снабженную магнитом, притягивающимся к поверхности обладающего магнитными свойствами космического объекта, система фиксации снабжена электромагнитом с буфером и размещена на буксировочном космическом аппарате, причем электромагнит фиксируют на поверхности космического мусора.
Изобретение характеризуется следующей совокупностью существенных отличительных признаков: снабжением системы фиксации электромагнитом с буфером и размещением ее на буксировочном космическом аппарате; фиксацией электромагнита на поверхности космического мусора.
Указанная совокупность существенных отличительных признаков позволяет повысить безопасность и эксплуатационную надежность космической буксировки, а также эффективность сбора космического мусора.
Изобретение поясняется чертежом, на котором схематично изображено космическое буксирное устройство в процессе буксировки космического мусора, общий вид.
Космическое буксирное устройство снабжено системой фиксации 1 с электромагнитом 2 и буфером 3, размещенной на буксировочном космическом аппарате 4, выполняющем буксировку космического мусора 5.
При сближении буксировочного космического аппарата 4 в космическом пространстве, например, на околоземной орбите с космическим мусором 5 включают электромагнит 2, который притягивается к обладающему, магнитными свойствами космическому мусору 5. Электромагнит 2 медленно ослабляют, например, уменьшая силу тяги путем смещения якоря в катушке, и буксировочный космический аппарат 4 плавно приближается к космическому мусору 5 вплоть до фиксации электромагнита 2 на поверхности космического мусора 5. Далее движение космического мусора 5 определяется движением буксировочного космического аппарата 4.
Возможно также выключение электромагнита 2 после контакта с поверхностью космического мусора 5. В этом случае буксировочный космический аппарат 4 производит удар по космическому мусору 5, способный изменить траекторию движения космического мусора 5, например, направив его в плотные верхние слои атмосферы, где космический мусор 5 сгорает, или определив падение космического мусора 5 в несудоходных районах мирового океана, где происходит затопление космического мусора 5.
Воздействие удара на буксировочный космический аппарат 4 смягчается буфером 3. Совершив удар по космическому мусору 5, буксировочный космический аппарат 4 отстыковывается от поверхности космического мусора 5 резким выключением электромагнита 2 и совершением маневра в космическом пространстве, например, с помощью реактивного двигателя и/или других, в т.ч. реактивных, устройств.
Буфер 3 смягчает удар за счет упругих сил амортизирующих материалов, возможно также выполнение буфера 3 в виде второго электромагнита, отталкивающегося от фиксирующегося на поверхности космического мусора 5 электромагнита 2 при касании электромагнита 2 поверхности космического мусора 5.
Источниками тока для электромагнита /электромагнитов/ могут быть солнечные батареи, электрические аккумуляторы, электрохимические генераторы, ядерные батареи и т.п.
Изобретение осуществляют с помощью известных методов и средств.
Снабжение системы фиксации 1 электромагнитом 2 с буфером 3 и размещение ее на буксировочном космическом аппарате 4 за счет амортизационных упругих или электромагнитных сил буфера 3 позволяет предотвратить повреждение буксировочного аппарата 4 при сближении с ним космического мусора 5 и благодаря этому повысить безопасность и эксплуатационную надежность космической буксировки.
Наряду с этим снабжение системы фиксации 1 электромагнитом 2 с буфером 3 и размещение ее на буксировочном космическом аппарате 4 расширяют возможности управления процессом контакта буксировочного космического аппарата 4 с космическим мусором 5 и буксировочного процесса, что также повышает безопасность и эксплуатационную надежность космической буксировки.
Фиксация электромагнита 2 на поверхности космического мусора 5 не требует наличия на космическом мусоре 5 собственного фиксирующего магнита и тем самым расширяет возможности захвата космического мусора 5, что способствует повышению эффективности сбора космического мусора 5.
Космическое буксирное устройство, содержащее систему фиксации, снабженную магнитом, притягивающимся к поверхности обладающего магнитными свойствами космического объекта, отличающееся тем, что система фиксации снабжена электромагнитом с буфером и размещена на буксировочном космическом аппарате, причем электромагнит фиксируют на поверхности космического мусора.
