Полярний космічний апарат сироти

Полярний космічний апарат, розташований на полярній осі і оснащений пристроєм утримання його в цьому положенні, який відрізняється тим, що апарат виконаний з можливістю обертання в горизонтальній площині навколо полярної осі синхронно з обертанням Землі. UA (21) u200905935 (22) 10.06.2009 (24) 26.10.2009 (46) 26.10.2009, Бюл.№ 20, 2009 р. (72) СИРОТА АНАТОЛІЙ ВАСИЛЬОВИЧ (73) СИРОТА АНАТОЛІЙ ВАСИЛЬОВИЧ 2 (19) 1 3 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 g=9,81м/сек2. 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 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 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, які неспівставимі в своїй позитивності з існуючими ШСЗ. Все викладене, це спільні з прототипом властивості і особливості космічного апарата. Але в нашому запропонованому рішенні космічний апарат, на відміну від прототипу, обертається в горизонтальній площині навкруг полярної осі Землі. Для цього, після виведення апарата в потрібну точку, йому надається певний силовий імпульс в горизонтальному напрямі, або ж пара таких імпульсів, які створюють потрібний крутячий момент, що створює вищезгадане обертання апарата. Кутова швидкість такого обертання така, що воно здійснюється синхронно з обертанням Землі, тобто період обертання у апарата і відповідно у Землі дорівнює 23 години 56 хвилин 4,1 секунди. Ця рівність обертання апарата і Землі, головний фактор нашого рішення, який забезпечує досягнення поставленої мети. Зокрема, йдеться про те, що з апарату можна оглядати поверхню Землі таким чином, що цей огляд здійснюється без потреби постійного корегування розрахунків всіх потрібних координат поверхні, яка спостерігається з апарата. Тобто, наше рішення, по аналогії з геостаціонарними супутниками, також забезпечує геостаціонарність нашого апарата, але не в екваторіальному напрямі розташування апарата, а в напрямі поля 45199 4 рної осі. Ще декілька слів про вивід в космос космічного апарата. Як уже сказано, традиційні способи виводу в космос космічних апаратів цю нашу задачу не вирішують. У нашого апарата така можливість навпаки усувається, а утримання його над Землею вирішується зовсім інакше. Повторимося, 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 сторону від осі, куди його потрібно доставити, причому дія силового імпульсу припиняється в момент досягнення апаратом цієї осі або зупинки апарата на цій осі. 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 до апогею траєкторії його виводу в космос, котрий розраховується так, щоб він (апогей) співпав би з точкою на полярній осі, кудипотрібно доставити апарат. Така схема, зберігаючи всі вище викладені ознаки способу, дозволяє працювати гальмівному РД на апараті в період мінімальної швидкості руху апарата по вивідній траєкторії. Представлений спосіб зафіксований в заявці в Укрпатент №u200812651, по якій винесено рішення №4053/1 від 19.03.2009 про видачу патенту. Виконуються всі означені процедури 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 конструкторсько-технологічні 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 самому апараті, який створює силовий імпульс, що перешкоджає наближенню апарата до своєї осі. Причому, це не примітивногальмівне 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. Підсумовуючи сказане, необхідно відмітити наступне. Вище було зазначено, що утримання апарата на полярній осі здійснюється пристроєм, який створює для цього необхідний силовий імпульс. Для цього використовуються любі рішення РД. Одначе дослідження в галузі движителів інтенсивно продовжуються. Зокрема, інтенсивно досліджуються движителі, які не утворюють реактивний викид маси. В інтернеті вже є інформація, що Росія випробовує в космосі такий пристрій. Причому він не тільки не потребує запасу маси на борту космічного апарата для реактивного викиду її. Але, що не менш важливо, такий движитель не потребує і запасу енергоносіїв на борту апарата, бо його 5 45199 робота повністю забезпечується за рахунок використання сонячної енергії. Якщо ця інформація отримає остаточне і безсумнівне підтвердження, то це свідчитиме, що наше рішення стає не тільки Комп’ютерна верстка А. Крулевський 6 ефективним в порівнянні з традиційними супутниками, але й перетворюється в проривну революційну технологію освоєння космічного простору. 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