Космічний апарат сироти

Космічний апарат, розміщений на осі, що проходить через центр Землі, та оснащений пристро 3 нового способу його використання, що зафіксовано нашою окремою заявкою на корисну модель, яка так і називається «Спосіб використання космічного апарата Сироти». Зокрема, йдеться про спосіб, що забезпечує можливість використання космічного апарата в складі глобальної навігаційної системи, де, згідно нашого рішення, створюють над поверхнею Землі чотири космічних апарата Сироти, кожний з котрих розміщений в одній з вершин тетраедра, центр якого співпадає з центром Землі. Сутність представленого комплексу рішень та його ефективність додатково пояснюються наступними міркуваннями. Розглянемо космічний апарат Сироти. Особливість його в тому, що він розміщений на осі, що проходить через центр Землі, і яка утворює постійний кут з полярною віссю Землі. Разом з тим, орієнтація цієї осі в просторі відносно полярної осі залишається незмінною. Це значить, що проекція цієї осі на ортогональну полярній осі площину також має незмінну орієнтацію на цій площині. З цього виходить, що апарат, розміщений на цій осі, буде падати на Землю вздовж цієї ж осі. Отже, щоб апарат залишався над Землею, він зберігає в собі властивість прототипу - наявність пристрою, котрий протидіє падінню апарата. Таким пристроєм може бути любе відоме рішення РД [див. напр. кн. С.М.Уманский КОСМОНАВТИКА СЕГОДНЯ И ЗАВТРА, Москва, «Просвещение», 1986]. Якщо РД буде включатись періодично, апарат буде здійснювати коливальний рух вздовж осі (вверх-вниз). Якщо ж РД буде працювати безперервно, апарат буде мати нульову амплітуду таких коливань, тобто буде залишатись в одній конкретній точці указаної осі. Величина силової дії на апарат повинна бути не менше сили тяжіння апарата до Землі. А воно, це тяжіння, згідно закону всесвітнього тяжіння зворотно пропорційне квадрату відстані між центрами мас взаємодіючих тіл. Тому, наприклад при висоті апарата над Землею 200 тисяч кілометрів, він буде притягуватись до Землі з силою 1/1000 ваги апарата у поверхні Землі, де 2 g=9,81м/сек . А от на висоті 300 тисяч кілометрів, апарат буде притягуватись до Землі вже з силою 1/2300 ваги апарата у поверхні Землі. Як бачимо, з збільшенням висоти сила тяжіння апарата до Землі стає настільки незначною, що вже досягнутий рівень розробок РД малої тяги дозволяє забезпечити апарат Сироти надійним силовим утриманням на потрібній висоті над поверхнею Землі. Якщо ж врахувати не менш реальне використання сонячної енергії безпосередньо на апараті, є всі підстави стверджувати, що запропонований апарат Сироти має всі необхідні умови та можливості для реального здійснення. Причому, йдеться не про "іграшкові" варіанти апаратів незначної маси (хоч і вони можуть являтись дуже потрібними та надзвичайно корисними виробами в космосі), а про апарати масою, що вимірюється в тонах. Тому не важко здогадатись - наскільки грандіозна перспектива відкривається в облаштуванні навколоземного космічного простору космічними апаратами Сироти, які неспівставимі в своїй позитивності з існуючими ИСЗ. 41650 4 Ще декілька слів про вивід в космос космічного апарата. Як уже сказано, традиційні способи виводу в космос космічних апаратів цю нашу задачу не вирішують. Тому не вирішують, що традиційні способи виводять апарат в режим, при якому утримання над Землею забезпечується наданням апарату швидкості обертання навкруг Землі, при котрій вага апарата врівноважується відцентровою силою. У нашого апарата така можливість навпаки усувається, а утримання його над Землею вирішується зовсім інакше. В той же час, апарат після виводу повинен не обертатися навколо Землі, а залишатись в потрібному положенні на конкретній осі, стаціонарній в просторі відносно полярної осі Землі. Повторимося, як вже сказано вище, це досягається тим, що в способі, що включає традиційний вивід в космос апарата, площина орбіти, по котрій апарат виводять в космос, повинна співпадати з віссю, на котрій мусить бути розташований наш апарат, а до наближення апарата до цієї осі йому надають силовий імпульс, що діє в площині орбіти виводу апарата і направлений в бік від осі, куди його потрібно доставити, причому дія силового імпульсу припиняється в момент досягнення апаратом цієї осі або зупинки апарата на цій осі. Виконується ця процедура з використанням традиційних космодромів та традиційних ракет, що не виключає і любі інші інструменти виводу апаратів в космос. Але в усіх відомих способах виводу апарата в космос відсутні конструкторськотехнологічні дії, які примушують апарат зупинитись на вказаній осі в потрібній на ній зоні або точці. Таким елементом способу в нашому рішенні являється наприклад спеціальний реактивний пристрій на апараті, який створює силовий імпульс, що перешкоджає наближенню апарата до своєї осі. Причому, це не примітивно-гальмівне діяння, а воно орієнтоване таким чином, щоб указаний силовий імпульс сам здійснював або ж являвся складовою частиною силового впливу на апарат, котре силу інерції апарата, після його розгону, не зменшувало, а відхиляло в вертикальному напрямі. Можливий і дещо інший варіант цієї ж схеми виводу апарата в космос. Його особливість в тому, що гальмівний силовий імпульс на апарат створюється при наближенні апарата до апогею траєкторії його виводу в космос, котрий розраховується так, щоб він (апогей) співпав би з точкою на осі, куди потрібно доставити апарат. Така схема, зберігаючи по суті всі вище викладені ознаки способу, дозволяє працювати гальмівному РД на апараті в період мінімальної швидкості руху апарата по виводній траєкторії. Як вже зазначено вище, третім важливим позитивом нашого космічного апарата являється спосіб його використання, яке недоступне традиційним супутникам. Цей спосіб являється наслідком вище викладеної критики прототипу, що стосується різнотипності апаратів в глобальній навігаційній системі, в котрій використовується супутник Сироти. Ми ліквідуємо цей негатив за рахунок того, що в створенні глобальної навігацій 5 41650 ної системи, яка включає застосування в ній космічних апаратів, що не обертаються навколо центра Землі, використовуємо чотири апарата Сироти, і кожний з них утворює одну вершину тетраедра, центр котрого співпадає з центром Землі. Особливість і позитивність цього способу полягає в наступному. Утворюючи запропонованим способом чотири космічних апарата Сироти, ми маємо мінімальну кількість космічних апаратів, котрі забезпечують одночасний огляд всієї поверхні Землі. При цьому необхідно наголосити, що цим рішенням досягаємо теоретично мінімальну кількості апаратів, що уже само по собі забезпечує його максимальний науково-інженерний та техніко-економічний потенціал ефективності. В тому числі і один з найважливіших факторів - конструкторська та технологічна однотипність всіх апаратів глобальної навігаційної системи. Представлений спосіб, що являється позитивом запропонованого рішення космічного апарата, дозволяє створювати глобальну навігаційну систему з використання в ній полярного супутника Сироти, одначе на відміну від прототипу такий супутник тільки один в такій системі. Більш вагомою відмінністю від прототипу являється те, що полярний супутник Сироти, являючись самостійним рішенням космічного апарата (з тільки йому притаманними ознаками), абсолютно не порушує зазначену вище однотипність елементів всієї глобальної системи. Це додатковий позитив, котрий забезпечується запропонованим рішенням. В цілому ж, використання полярного супутника Сироти в глобальній навігаційній системі, це окремий випадок всієї безмежної множини варіантів утворення ГЛОНАС запропонованим способом, котрий являється безкінечно малою величиною в безкінечному масиві варіантів без використання полярного супутника Сироти. Підсумовуючи сказане, необхідно відмітити наступне. Запропонований комплекс рішень знаменує собою відкриття принципово нової епохи освоєння навколоземного космічного простору. В заявці на корисну модель навряд чи можливо (та й чи потрі Комп’ютерна верстка Н. Лисенко 6 бно) охопити весь комплекс переваг та можливостей цих рішень. Але найголовніше, що визначає головні проблеми Землян необхідно зазначити. По-перше знімаються всі обмеження, котрі виникли вже сьогодні в навколоземному просторі через перевантаженість його супутниками, засміченості "мертвими" ШСЗ та величезною хмарою її уламків, більша частина котрих взагалі не піддається виявленню та контролю. За все це вже безжально збирається смертоносна данина - добре, як би відомий трагічний фінал американського космічного човника був останнім. А ще ж серйозний та промисловий вихід землян в навколоземний космос навіть і не починався. Разом з тим, геостаціонарна орбіта вже забита під зав'язку. Традиційна космонавтика дозволяє собі розкіш - вироби, вартість яких в буквальному розумінні на вагу золота, кидати як непотріб, або ж спалювати в атмосфері через 7-8, в кращому випадку через 10 років експлуатації. Замість того, щоб навчитись і здійснювати ремонтно-профілактичне обслуговування цих баснословно дорогих об'єктів, та продовжити термін їх дії в декілька разів. Причому, цей неймовірно важний фактор тьмяніє на фоні того, що не вирішення даної проблеми являється головною основою засмічення та запаскудження ближнього космосу, котрі прогресують в прискореному темпі, невблаганно наближаючи ситуацію, коли трагедія американського космічного корабля буде здаватись крупною дрібницею в порівнянні з ближньокосмічною лавиною, що насувається на Землю від недбайливості її мешканців. Не можна не сказати про військовий аспект, враховуючи, що фактично кожний космічний апарат так чи інакше пов'язаний з обороною і системою глобального контролю за станом справ в цій сфері на Землі. Певні воєнні особливості космічних об'єктів, що зависають над Землею і не обертаються при цьому навкруг неї, ми висвітлили в заявці прототипу. В нашому ж рішенні ця позитивність посилюється у відповідності з викладеними перевагами запропонованого рішення перед прототипом, котрі дозволяють нарощувати ці переваги необмежено - в тому числі і в воєнній справі. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601