Какими методами кубсаты могут перемещаться с НОО на более высокие орбиты?

Если кубсат запускается в качестве вторичной полезной нагрузки на НОО, какие есть способы вывести его на более высокую орбиту, например, за пределы пояса Ван Аллена, чтобы провести радиационный эксперимент? МКС запускает кубсаты и более крупные миниспутники. Может ли это помочь сату покинуть LEO?

@Chris Да, я слышал, что взрывчатое ракетное топливо не приветствуется в дешевой полезной нагрузке вторичной пусковой установки. Вот почему солнечный парус может оказаться хорошей идеей даже в краткосрочной коммерческой перспективе.
Больше радиации => Больше защиты => Больше полезной нагрузки. Может быть проблема со спутником 10x10x10

Ответы (3)

Двигатели для CubeSats находятся в стадии разработки . Например, есть электрораспылительный (коллоидный) двигатель , который фактически представляет собой ионный двигатель с малой тягой.

Альтернативой является запуск с МКС с помощью катапульты (например, рельсотрона/койлгана) или небольшой одноступенчатой ​​твердотопливной ракеты. Это даст эллиптическую орбиту, поэтому только часть времени будет проведена на заданной высоте.

(Обратите внимание, что на данный момент документ с требованиями к CubeSat запрещает двигательные установки на CubeSat. Предположительно, это будет включать ионный двигатель, а также более явно опасные твердотопливные ракеты. Таким образом, запуск самоходных кубов непосредственно с МКС на самом деле является лишь теоретической возможностью. момент.)

Также обратите внимание, что могут быть ограничения, которые могут не позволить вам использовать двигательную установку в вашем CubeSat. См. пункт 6.2.5 этой спецификации НАСА .
@neelsg «6.2.5. CubeSat не должен содержать силовых установок». :-)
Спасибо, ребята, я отредактирую ответ, чтобы включить это - на данный момент это определенный запрет. :)
Еще одна проблема, поскольку вы упомянули высокоимпульсные стартовые катапульты, заключается в том, что импульс, сообщаемый развернутым спутникам, должен откуда-то исходить. В случае запуска с МКС это будет происходить за счет собственной орбитальной энергии МКС, поэтому для компенсации ей придется выполнить перезагрузку орбиты. Запуск и перезагрузка также приведут к толчку станции, поэтому вам придется обезопасить и остановить эксперименты в условиях микрогравитации. TL;DR Развертывание около 1 м/с и усилие до 64 Н (48 x 1,33 кг для пусковой установки NanoRacks) в порядке, по сравнению с ISS 390 кН и 7,66 км/с. Большая масса и/или более высокий импульс ∆v... не в порядке.
Кстати, относительно этого 6.2.5. в спецификациях НАСА им придется переписать это, если они хотят поддержать NASA Centennial CubeQuest Challenge с первым запуском Orion / SLS, как упоминалось там. Ходят слухи, что изменение уже на столе, но я не уверен, что какая-либо пусковая установка МКС сможет принять CubeSats с собственной силовой установкой. Если с этим все в порядке, то технически вы можете запускать такие CubeSat на МКС в миссии, не принадлежащей НАСА.
Обратите внимание, что одноимпульсное развертывание (катапульта, твердотопливная ракета, рельсотрон, тарзанка) с почти круговой НОО (например, МКС) может поднять только апогей орбиты, а не перигей. Если вы хотите более высокую круговую орбиту, вам нужно как минимум два прожига. С точки зрения безопасности и эффективности, ионные двигатели определенно были бы лучшим выбором.
@RussellBorogove На самом деле, при таком небольшом импульсе, которого достигают нынешние развертыватели малых спутников МКС, вы можете выбрать, хотите ли вы поднять апогей или перигей. Расчет обратной стороны конверта говорит, что вы получите максимальное изменение около 1 км, что меньше, чем эксцентриситет орбиты МКС. Я знаю... слишком вызывающе, но я подумал, что ты оценишь иронию. :)

Пока есть способы изменить скорость, CubeSat может двигаться на более высокую орбиту.

Тем не менее, развертыватели CubeSat на борту МКС, скорее всего, имеют пружинный привод и не обеспечат большого дельта-V для работы. Если они оснастят МКС рельсовой пушкой и каким-то образом найдут способ справиться с реакцией, она обязательно запустит CubeSat на орбиту выше НОО.

Использование ионных двигателей на CubeSat, вероятно, будет проще, чем метод рельсотрона.

Общим ограничением для CubeSats является то, что они не могут содержать взрывчатых веществ или высокоэнергетических веществ, таких как ракетное топливо. Но есть проект по тестированию использования воды в качестве топлива. На орбите вода гидролизуется на водород и кислород с помощью электричества, вырабатываемого солнечными панелями. Таким образом, топливо полностью инертно, когда оно загружено в ракету и путешествует с полезными нагрузками других людей, а затем готовится на месте. Еще одним преимуществом является отсутствие необходимости хранения криогенного топлива. Неизвестно, когда это войдет в практическое применение, но мне кажется, что это довольно умная идея.

Какими методами кубсаты могут перемещаться с НОО на более высокие орбиты?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v