МКС постоянно теряет высоту из-за сопротивления воздуха и других сил (приливных, электромагнитных). Хотя найти эту скорость в источниках не так уж сложно, поскольку орбитальная механика потери высоты фактически увеличивает линейную скорость, несмотря на растущее сопротивление, найти замедляющую силу не так просто.
Допустим, мы можем разработать двигатель с очень высоким ISp, который будет удерживать МКС на постоянной высоте без необходимости повторного разгона от средств доставки - какая тяга должна быть у него, чтобы поддерживать высоту?
Прежде всего, давайте разберемся, что такое драг на самом деле. Для этого у Небес выше есть хорошая карта.
Следует отметить тот факт, что скорость атмосферного сопротивления меняется со временем, особенно в зависимости от солнечного цикла, но она может меняться по целому ряду причин, особенно для такого динамичного тела, как МКС. При текущей высоте около 400. Время, которое потребовалось, чтобы пройти от 414 до 406 км, составило около 2,5 месяцев или, скажем, 75 дней. Это означает, что лобовое сопротивление космического корабля составляет около 106 м/сутки. Орбитальную энергию можно рассчитать по формуле . Энергия на 406 км составляет 29400301 Дж/кг, а на 406,1 — 29399868 Дж/кг. Таким образом, за сутки теряется 433 Дж/кг энергии. Сила применяется в течение всего этого периода времени, чтобы сделать эту энергию потерянной. дает нам, что 433 Дж/кг/(расстояние, пройденное за день) = m * a. Таким образом, постоянное ускорение, которое удерживает его на той же орбите, составляет около , или же .
При массе станции 419 455 кг тормозящая сила составит 0,275 ньютона.
Вот обновление ответа @PearsonArtPhoto с данными за другие периоды. В этом ответе используется скорость выпадения во время последнего солнечного цикла (№ 24). В текущем (2020 г.) минимуме солнечной активности скорость выпадения существенно меньше:
(источник: https://heavens-above.com/OrbitHeight.aspx?satid=25544 )
Это всего лишь 200 метров в месяц, 7 м/день и тормозящая сила 0,017 Н.
По сравнению с этим, на пике предпоследнего солнечного цикла (#23) в 2002 году активность была вдвое выше, и МКС пострадала гораздо больше:
(источник: https://heavens-above.com/OrbitHeight.aspx?satid=25544 )
Это ошеломляющее падение 12 км/месяц или 400 м/день, что соответствует силе более 1 Н.
Это изменение в 50 раз, хотя его нельзя полностью списать только на солнечную активность: высота орбиты за эти годы менялась на 50 км, менялся и режим работы МКС. В 2002 году режим «ночной планер» еще не использовался — он снижает лобовое сопротивление ночью за счет оптимизации положения солнечных батарей.
Анци
СФ.
Анци
СФ.
ТильдалВолна
ооо
Викки
ооо
асдфекс