Насколько сильно атмосферное сопротивление давит на МКС? Это больше одного фунта?

Вот приблизительная оценка. Высота МКС падает со скоростью около 10 метров в сутки. Энергия тела массы$m$по круговой орбите радиусом$r$является$E=-\frac{\mu m}{2r}$, так

Редактировать: 10 метров в день — это текущая скорость, взятая из изображения (источник и кредит: Heavens-Above ). Он может быть необычно низким, см. комментарии.

В то время как ответ Лито касается первого шага в вопросе о том, какое сопротивление испытывает МКС, в нем напрямую не говорится, почему об этом сопротивлении стоит беспокоиться или тратить деньги на разработку метода регулировки угла наклона солнечной панели. для.

На самом деле, даже если бы величина лобового сопротивления, сэкономленная за счет ежедневного вращения солнечных панелей, была бы незначительной, разработка этой функции все равно могла бы иметь смысл при разработке IIS с точки зрения управления проектом, потому что МКС — это массивная, длинная -срочное усилие.

Во-первых, доставка топлива в космос очень дорога! Примерно в 2010 году содержание МКС на орбите стоило около 210 миллионов долларов в год. Это огромный стимул инвестировать в «незначительную эффективность». Отсюда следует, что НАСА было бы готово тратить чуть менее 1 миллиона долларов в год, чтобы сэкономить хотя бы полпроцента этого топлива. ¹ И, учитывая долговечность МКС, они были бы готовы потратить значительно больше авансом.

_{¹ Они могут быть готовы потратить больше , чем сэкономленное в долларах количество топлива; Бюджет «стартовой массы» любой миссии гораздо более ограничен, чем бюджет «стоимости запуска».}

Я не уверен, как долго НАСА изначально планировало держать эту штуку в космосе; но в этом соглашении между NASA и RSA от 1998 года используются такие фразы, как постоянное человеческое присутствие ; зрелые операции ; и предусмотреть [...] планы технического обслуживания на пять лет вперед .

Кроме того, поскольку МКС уже нуждалась в системе для вращения солнечных панелей для отслеживания движения солнца, добавление дополнительных функций к этому большому неизбежному требованию было бы сравнительно дешевым.

До определенного момента добавление в контроллер более сложной логики не приводило бы к существенному увеличению затрат на разработку, поскольку контроллер в любом случае нужно было создавать и программировать. Возможно, потребовалась модернизация аппаратного обеспечения, чтобы получить больший диапазон движения, который был строго необходим для отслеживания солнца.

Это может повлиять на стартовый вес, который обычно запрещен; но если это сэкономит вес при будущих запусках, возможно, оно того стоит. «Одна дополнительная функция» добавила бы небольшую дополнительную стоимость к общему бюджету сборки.

Проверка того, что функция работает и не конфликтует с другими требованиями к дизайну, легко может обойтись дороже, чем сама функция; вы должны убедиться, что все остальное работает, когда вы настраиваете доступность питания. Тем не менее, общая стоимость с точки зрения человеко-часов была бы амортизирована за счет сотен других функций, которые уже были присущи дизайну и уже должны были быть перепроверены друг с другом на взаимную совместимость.

Кроме того, весь смысл МКС должен был быть долгоживущей, обновляемой системой. Они могли бы выпустить более сложное (но менее критичное) обновление системы управления панелью намного позже даты запуска в 1998 году — в то время, когда графики, бюджеты и надзорные ограничения несколько смягчились. Я уверен, что сегодня они делают беспроводные обновления для некоторых обновлений только программного обеспечения, хотя я бы не догадался, как это работало в 1998 году.