Pesawat luar angkasa dengan segala keragamannya merupakan kebanggaan sekaligus perhatian umat manusia. Penciptaan mereka didahului oleh sejarah perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang berusia berabad-abad. Era luar angkasa, yang memungkinkan orang untuk melihat dunia tempat mereka tinggal dari luar, telah membawa kita ke tingkat perkembangan yang baru. Roket di luar angkasa saat ini bukanlah mimpi, melainkan kekhawatiran bagi para spesialis berkualifikasi tinggi yang dihadapkan pada tugas untuk meningkatkan teknologi yang ada. Jenis pesawat luar angkasa apa yang dibedakan dan perbedaannya satu sama lain akan dibahas dalam artikel.
Definisi
Pesawat luar angkasa adalah nama umum untuk perangkat apa pun yang dirancang untuk beroperasi di luar angkasa. Ada beberapa pilihan untuk klasifikasinya. Dalam kasus paling sederhana, pesawat ruang angkasa dibagi menjadi berawak dan otomatis. Yang pertama, pada gilirannya, dibagi menjadi pesawat ruang angkasa dan stasiun. Berbeda dalam kemampuan dan tujuannya, mereka sebagian besar serupa dalam struktur dan peralatan yang digunakan.
Fitur Penerbangan
Setelah peluncuran, setiap pesawat ruang angkasa melewati tiga tahap utama: masuk ke orbit, penerbangan itu sendiri, dan pendaratan. Tahap pertama melibatkan perangkat yang mengembangkan kecepatan yang diperlukan untuk memasuki luar angkasa. Untuk mencapai orbit, nilainya harus 7,9 km/s. Mengatasi gravitasi sepenuhnya melibatkan pengembangan satu detik yang setara dengan 11,2 km/s. Persis seperti inilah cara roket bergerak di luar angkasa ketika sasarannya berada di wilayah terpencil di alam semesta.
Setelah pembebasan dari ketertarikan, tahap kedua menyusul. Selama penerbangan orbit, pergerakan pesawat ruang angkasa terjadi secara inersia, karena percepatan yang diberikan kepadanya. Terakhir, tahap pendaratan melibatkan pengurangan kecepatan kapal, satelit, atau stasiun hingga hampir nol.
"Isian"
Setiap pesawat ruang angkasa dilengkapi dengan peralatan yang sesuai dengan tugas yang dirancang untuk diselesaikannya. Namun, perbedaan utama terkait dengan apa yang disebut peralatan target, yang justru diperlukan untuk memperoleh data dan berbagai penelitian ilmiah. Kalau tidak, perlengkapan pesawat ruang angkasa serupa. Ini mencakup sistem berikut:
- pasokan energi - paling sering baterai surya atau radioisotop, baterai kimia, dan reaktor nuklir memasok energi yang diperlukan pesawat ruang angkasa;
- komunikasi - dilakukan dengan menggunakan sinyal gelombang radio; pada jarak yang cukup jauh dari Bumi, penunjukan antena yang akurat menjadi sangat penting;
- pendukung kehidupan - sistem ini khas untuk pesawat ruang angkasa berawak, sehingga memungkinkan orang untuk tetap berada di dalamnya;
- orientasi - seperti kapal lainnya, kapal luar angkasa dilengkapi dengan peralatan untuk terus-menerus menentukan posisinya sendiri di luar angkasa;
- pergerakan - mesin pesawat ruang angkasa memungkinkan perubahan kecepatan penerbangan, serta arahnya.
Klasifikasi
Salah satu kriteria utama untuk membagi pesawat ruang angkasa menjadi beberapa jenis adalah mode operasi yang menentukan kemampuannya. Berdasarkan fitur ini, perangkat dibedakan:
- terletak di orbit geosentris, atau satelit bumi buatan;
- mereka yang tujuannya adalah untuk mempelajari daerah terpencil - stasiun antarplanet otomatis;
- digunakan untuk mengantarkan orang atau kargo yang diperlukan ke orbit planet kita, mereka disebut pesawat ruang angkasa, bisa otomatis atau berawak;
- diciptakan agar orang dapat tinggal di luar angkasa untuk waktu yang lama - ini adalah;
- terlibat dalam pengiriman manusia dan kargo dari orbit ke permukaan planet, mereka disebut keturunan;
- mereka yang mampu menjelajahi planet, terletak langsung di permukaannya, dan bergerak mengelilinginya adalah penjelajah planet.
Mari kita lihat lebih dekat beberapa jenisnya.
AES (satelit bumi buatan)
Perangkat pertama yang diluncurkan ke luar angkasa adalah satelit bumi buatan. Fisika dan hukum-hukumnya membuat peluncuran perangkat semacam itu ke orbit menjadi tugas yang sulit. Perangkat apa pun harus mengatasi gravitasi planet dan tidak jatuh ke atasnya. Untuk melakukan hal ini, satelit perlu bergerak dengan kecepatan atau sedikit lebih cepat. Di atas planet kita, batas bawah bersyarat dari kemungkinan lokasi satelit diidentifikasi (melewati ketinggian 300 km). Penempatan yang lebih dekat akan menyebabkan perlambatan perangkat yang cukup cepat dalam kondisi atmosfer.
Awalnya, hanya kendaraan peluncuran yang dapat mengirimkan satelit bumi buatan ke orbit. Fisika, bagaimanapun, tidak tinggal diam, dan saat ini metode baru sedang dikembangkan. Oleh karena itu, salah satu metode yang sering digunakan akhir-akhir ini adalah peluncuran dari satelit lain. Ada rencana untuk menggunakan opsi lain.
Orbit pesawat ruang angkasa yang mengorbit Bumi dapat terletak pada ketinggian yang berbeda-beda. Tentu saja, waktu yang dibutuhkan untuk satu putaran juga bergantung pada hal ini. Satelit, yang periode orbitnya sama dengan satu hari, ditempatkan pada apa yang disebut. Ini dianggap paling berharga, karena perangkat yang terletak di atasnya tampak tidak bergerak bagi pengamat bumi, yang berarti tidak perlu membuat mekanisme untuk memutar antena .
AMS (stasiun antarplanet otomatis)
Para ilmuwan memperoleh sejumlah besar informasi tentang berbagai objek Tata Surya menggunakan pesawat ruang angkasa yang dikirim melampaui orbit geosentris. Objek AMS adalah planet, asteroid, komet, dan bahkan galaksi yang dapat diakses untuk observasi. Tugas yang dibebankan pada perangkat tersebut memerlukan pengetahuan dan upaya yang sangat besar dari para insinyur dan peneliti. Misi AWS mewakili perwujudan kemajuan teknologi dan pada saat yang sama merupakan stimulusnya.
Pesawat luar angkasa berawak
Perangkat yang diciptakan untuk mengantarkan orang ke tujuan yang dimaksudkan dan mengembalikan mereka kembali sama sekali tidak kalah teknologinya dengan jenis yang dijelaskan. Vostok-1, tempat Yuri Gagarin melakukan penerbangan, termasuk dalam jenis ini.
Tugas tersulit bagi pencipta pesawat ruang angkasa berawak adalah memastikan keselamatan kru selama kembali ke Bumi. Yang juga merupakan bagian penting dari perangkat tersebut adalah sistem penyelamatan darurat, yang mungkin diperlukan saat kapal diluncurkan ke luar angkasa menggunakan kendaraan peluncuran.
Pesawat luar angkasa, seperti semua astronotika, terus ditingkatkan. Belakangan ini media kerap melihat pemberitaan tentang aktivitas wahana Rosetta dan pendarat Philae. Mereka mewujudkan semua pencapaian terkini di bidang pembuatan kapal luar angkasa, perhitungan gerak kendaraan, dan sebagainya. Pendaratan wahana Philae di komet tersebut dianggap sebagai peristiwa yang sebanding dengan penerbangan Gagarin. Hal yang paling menarik adalah ini bukanlah puncak dari kemampuan umat manusia. Penemuan dan pencapaian baru masih menanti kita baik dalam eksplorasi ruang angkasa maupun strukturnya
Ini adalah konverter fotovoltaik - perangkat semikonduktor yang mengubah energi matahari menjadi arus listrik searah. Sederhananya, ini adalah elemen dasar perangkat yang kami sebut “panel surya”. Dengan bantuan baterai tersebut, satelit bumi buatan beroperasi di orbit luar angkasa. Baterai semacam itu dibuat di sini di Krasnodar - di pabrik Saturnus. Manajemen pabrik mengundang penulis blog ini untuk melihat proses produksi dan menuliskannya di buku hariannya.
1. Perusahaan di Krasnodar adalah bagian dari Badan Antariksa Federal, tetapi Saturn dimiliki oleh perusahaan Ochakovo, yang benar-benar menyelamatkan produksi ini di tahun 90an. Pemilik Ochakovo membeli saham pengendali, yang hampir jatuh ke tangan Amerika. Ochakovo berinvestasi besar-besaran di sini, membeli peralatan modern, berhasil mempertahankan spesialis, dan sekarang Saturnus adalah salah satu dari dua pemimpin di pasar Rusia dalam produksi tenaga surya dan baterai isi ulang untuk kebutuhan industri luar angkasa - sipil dan militer. Semua keuntungan yang diterima Saturnus tetap ada di Krasnodar dan digunakan untuk pengembangan basis produksi.
2. Jadi, semuanya dimulai di sini - di situs yang disebut. epitaksi fase gas. Di ruangan ini terdapat reaktor gas, di mana lapisan kristal ditumbuhkan pada substrat germanium selama tiga jam, yang akan menjadi dasar sel surya masa depan. Biaya pemasangan semacam itu sekitar tiga juta euro.
3. Setelah ini, perjalanan media masih panjang: kontak listrik akan diterapkan pada kedua sisi fotosel (selain itu, pada sisi kerja, kontak akan memiliki "pola sisir", yang dimensinya dihitung dengan cermat untuk memastikan masuknya sinar matahari secara maksimal), lapisan anti-reflektif akan muncul pada lapisan media, dll. - total lebih dari dua lusin operasi teknologi di berbagai instalasi sebelum fotosel menjadi dasar baterai surya.
4. Di sini misalnya ada instalasi fotolitografi. Di sini, “pola” kontak listrik terbentuk pada fotosel. Mesin melakukan semua operasi secara otomatis, sesuai dengan program yang diberikan. Di sini cahayanya sesuai, yang tidak merusak lapisan fotosensitif fotosel - seperti sebelumnya, di era fotografi analog, kami menggunakan lampu “merah”.
5. Dalam ruang hampa pada instalasi sputtering, kontak listrik dan dielektrik diendapkan menggunakan berkas elektron, dan lapisan antipantul juga diterapkan (meningkatkan arus yang dihasilkan oleh fotosel sebesar 30%).
6. Nah, fotosel sudah siap dan Anda bisa mulai merakit baterai surya. Busbar disolder ke permukaan fotosel untuk kemudian dihubungkan satu sama lain, dan kaca pelindung direkatkan ke dalamnya, yang tanpanya di ruang angkasa, dalam kondisi radiasi, fotosel mungkin tidak dapat menahan beban. Dan, meski ketebalan kacanya hanya 0,12 mm, baterai dengan fotosel seperti itu akan bekerja lama di orbit (di orbit tinggi selama lebih dari lima belas tahun).
7. Sambungan listrik fotosel satu sama lain dilakukan dengan kontak perak (disebut batangan) dengan ketebalan hanya 0,02 mm.
8. Untuk mendapatkan tegangan jaringan yang dibutuhkan yang dihasilkan oleh baterai surya, fotosel dihubungkan secara seri. Seperti inilah bagian fotosel yang terhubung seri (konverter fotolistrik - benar).
9. Terakhir, baterai surya dirakit. Hanya sebagian baterai yang ditampilkan di sini - panel dalam format mockup. Terdapat hingga delapan panel seperti itu pada satu satelit, bergantung pada seberapa besar daya yang dibutuhkan. Pada satelit komunikasi modern mencapai 10 kW. Panel semacam itu akan dipasang pada satelit, di luar angkasa akan terbuka seperti sayap dan dengan bantuannya kita akan menonton televisi satelit, menggunakan Internet satelit, sistem navigasi (satelit GLONASS menggunakan panel surya Krasnodar).
10. Ketika pesawat ruang angkasa disinari oleh Matahari, listrik yang dihasilkan oleh baterai surya memberi daya pada sistem pesawat ruang angkasa, dan kelebihan energi disimpan dalam baterai. Saat pesawat luar angkasa berada di bawah bayangan Bumi, perangkat tersebut menggunakan listrik yang tersimpan di baterai. Baterai nikel-hidrogen, yang memiliki kapasitas energi tinggi (60 Wh/kg) dan sumber daya yang hampir tidak ada habisnya, banyak digunakan di pesawat ruang angkasa. Produksi baterai semacam itu adalah bagian lain dari pekerjaan pabrik Saturnus. Dalam foto ini, perakitan baterai nikel-hidrogen dilakukan oleh Anatoly Dmitrievich Panin, pemegang medali Order of Merit for the Fatherland, gelar II.
11. Area perakitan baterai nikel-hidrogen. Isi baterai disiapkan untuk ditempatkan di housing. Pengisiannya adalah elektroda positif dan negatif yang dipisahkan oleh kertas pemisah - di dalamnya terjadi transformasi dan akumulasi energi.
12. Instalasi untuk pengelasan berkas elektron dalam ruang hampa, dengan bantuan wadah baterai yang terbuat dari logam tipis.
13. Bagian bengkel tempat rumah baterai dan bagian-bagiannya diuji tekanan tinggi. Karena akumulasi energi dalam baterai disertai dengan pembentukan hidrogen, dan tekanan di dalam baterai meningkat, pengujian kebocoran merupakan bagian integral dari proses pembuatan baterai.
14. Rumah baterai nikel-hidrogen adalah bagian yang sangat penting dari keseluruhan perangkat yang beroperasi di luar angkasa. Wadah dirancang untuk tekanan 60 kg s/cm 2; selama pengujian, pecah terjadi pada tekanan 148 kg s/cm 2.
15. Baterai yang telah teruji kekuatannya diisi dengan elektrolit dan hidrogen, setelah itu siap digunakan.
16. Badan baterai nikel-hidrogen terbuat dari paduan logam khusus dan harus kuat secara mekanis, ringan, dan memiliki konduktivitas termal yang tinggi. Baterai dipasang di dalam sel dan tidak saling bersentuhan.
17. Baterai isi ulang dan baterai rakitannya harus menjalani uji kelistrikan pada instalasi produksi kami sendiri. Di luar angkasa tidak mungkin lagi memperbaiki atau mengganti apa pun, jadi setiap produk diuji dengan cermat di sini.
18. Semua teknologi luar angkasa harus diuji secara mekanis menggunakan dudukan getaran yang mensimulasikan beban saat meluncurkan pesawat ruang angkasa ke orbit.
19. Secara umum, pabrik Saturnus memberikan kesan yang paling baik. Produksinya terorganisir dengan baik, bengkelnya bersih dan cerah, orang-orang yang bekerja berkualifikasi, berkomunikasi dengan spesialis seperti itu adalah suatu kesenangan dan sangat menarik bagi orang yang setidaknya sampai batas tertentu tertarik dengan ruang kami. Saya meninggalkan Saturnus dalam suasana hati yang baik - selalu menyenangkan melihat tempat di sini di mana mereka tidak terlibat dalam obrolan kosong dan mengocok kertas, tetapi melakukan pekerjaan yang nyata dan serius, berhasil bersaing dengan produsen serupa di negara lain. Akan ada lebih banyak hal seperti ini di Rusia.
- Pembangkit listrik yang fantastis
Bukan rahasia lagi bahwa sejalan dengan perjuangan terus-menerus untuk mendapatkan energi yang lebih produktif, ramah lingkungan, dan lebih murah, umat manusia semakin beralih ke sumber energi alternatif yang berharga. Di banyak negara, sejumlah besar penduduk telah menyadari perlunya menggunakan listrik untuk memenuhi kebutuhan listrik di rumah mereka.
Beberapa dari mereka sampai pada kesimpulan ini berkat perhitungan yang sulit untuk menghemat sumber daya material, dan beberapa terpaksa mengambil langkah yang bertanggung jawab karena keadaan, salah satunya adalah lokasi geografis yang sulit dijangkau sehingga menyebabkan kurangnya komunikasi yang dapat diandalkan. Namun panel surya tidak hanya dibutuhkan di tempat-tempat yang sulit dijangkau. Ada batas yang jauh lebih jauh dari ujung bumi - inilah ruang angkasa. Baterai surya di luar angkasa adalah satu-satunya sumber yang menghasilkan listrik dalam jumlah yang dibutuhkan.
Dasar-dasar Energi Surya Luar Angkasa
Ide penggunaan panel surya di luar angkasa pertama kali muncul lebih dari setengah abad yang lalu, saat peluncuran pertama satelit bumi buatan. Saat itu, di Uni Soviet, Nikolai Stepanovich Lidorenko, seorang profesor dan spesialis di bidang fisika, khususnya di bidang kelistrikan, memperkuat perlunya penggunaan sumber energi yang tak ada habisnya pada pesawat ruang angkasa. Energi tersebut hanya dapat berupa energi matahari, yang dihasilkan dengan menggunakan modul surya.
Saat ini, semua stasiun luar angkasa beroperasi secara eksklusif dengan energi surya.
Ruang angkasa sendiri sangat membantu dalam hal ini, karena sinar matahari, yang sangat diperlukan untuk proses fotosintesis di ruang angkasa, berlimpah di luar angkasa, dan tidak ada gangguan dalam konsumsinya.
Kerugian menggunakan panel surya di orbit rendah Bumi mungkin adalah efek radiasi pada bahan yang digunakan untuk membuat pelat fotografi. Akibat pengaruh negatif tersebut, terjadi perubahan struktur sel surya yang berujung pada penurunan pembangkitan listrik.
Pembangkit listrik yang fantastis
Di laboratorium ilmiah di seluruh dunia, tugas serupa sedang dilakukan - pencarian listrik gratis dari matahari. Bukan hanya pada skala rumah atau kota saja, namun pada skala seluruh planet. Inti dari pekerjaan ini adalah menciptakan modul surya yang berukuran besar dan karenanya menghasilkan energi.
Luas modul tersebut sangat besar dan penempatannya di permukaan bumi akan menimbulkan banyak kesulitan, seperti:
- area yang luas dan bebas untuk memasang penerima cahaya,
- pengaruh kondisi cuaca terhadap efisiensi modul,
- biaya pemeliharaan dan pembersihan panel surya.
Semua aspek negatif ini mengecualikan pemasangan struktur monumental di tanah. Tapi ada jalan keluarnya. Ini terdiri dari pemasangan modul surya raksasa di orbit rendah Bumi. Ketika gagasan seperti itu diterapkan, umat manusia akan menerima sumber energi matahari yang selalu terkena sinar matahari, tidak memerlukan penghilangan salju, dan yang terpenting tidak akan memakan ruang yang berguna di bumi.
Tentu saja, siapa pun yang pertama kali berada di luar angkasa akan menentukan kondisinya di sektor energi global di masa depan. Bukan rahasia lagi bahwa cadangan mineral di bumi kita bukan saja tidak ada habisnya, namun sebaliknya, setiap hari mengingatkan kita bahwa umat manusia akan segera harus beralih ke sumber alternatif secara paksa. Itulah sebabnya pengembangan modul surya luar angkasa di orbit Bumi termasuk dalam daftar tugas prioritas para insinyur listrik dan spesialis yang merancang pembangkit listrik masa depan.
Baca juga:
Masalah penempatan modul surya di orbit bumi
Kesulitan dalam menciptakan pembangkit listrik semacam itu tidak hanya pada pemasangan, pengiriman, dan penempatan modul surya di orbit rendah Bumi. Masalah terbesar disebabkan oleh transmisi arus listrik yang dihasilkan modul surya ke konsumen, yaitu ke tanah. Tentu saja, Anda tidak dapat meregangkan kabelnya, dan Anda tidak dapat memindahkannya ke dalam wadah. Ada teknologi yang hampir tidak realistis untuk mentransmisikan energi jarak jauh tanpa material nyata. Namun teknologi seperti itu menimbulkan banyak hipotesis kontroversial di dunia ilmiah.
Pertama, radiasi kuat seperti itu akan berdampak negatif pada penerimaan sinyal secara luas, yaitu sebagian besar planet kita akan terkena radiasi. Bagaimana jika nantinya akan ada banyak stasiun luar angkasa seperti itu? Hal ini dapat menyebabkan penyinaran seluruh permukaan planet ini, yang mengakibatkan konsekuensi yang tidak terduga.
Kedua titik negatifnya mungkin adalah rusaknya sebagian lapisan atas atmosfer dan lapisan ozon, di tempat-tempat di mana energi ditransfer dari pembangkit listrik ke penerima. Bahkan seorang anak kecil pun dapat membayangkan akibat seperti ini.
Selain itu, ada banyak nuansa berbeda yang meningkatkan aspek negatif dan menunda peluncuran perangkat tersebut. Ada banyak situasi darurat seperti itu, mulai dari kesulitan memperbaiki panel jika terjadi kerusakan atau tabrakan yang tidak terduga dengan benda kosmik, hingga masalah dangkal tentang bagaimana membuang struktur yang tidak biasa tersebut setelah masa pakainya berakhir.
Terlepas dari semua aspek negatifnya, umat manusia, seperti yang mereka katakan, tidak punya tempat tujuan. Energi surya, saat ini, merupakan satu-satunya sumber energi yang, secara teori, dapat memenuhi kebutuhan listrik masyarakat yang terus meningkat. Tidak ada satu pun sumber energi yang ada di bumi saat ini yang dapat membandingkan prospek masa depannya dengan fenomena unik ini.
Perkiraan jangka waktu implementasi
Ini sudah lama tidak lagi menjadi pertanyaan teoretis. Peluncuran pertama pembangkit listrik ke orbit bumi sudah dijadwalkan pada tahun 2040. Tentu saja ini hanya model uji coba, dan masih jauh dari struktur global yang direncanakan akan dibangun di masa depan. Inti dari peluncuran tersebut adalah untuk melihat dalam praktiknya bagaimana pembangkit listrik tersebut akan beroperasi dalam kondisi operasi. Negara yang mengemban misi sulit tersebut adalah Jepang. Perkiraan luas baterai, secara teoritis, harus sekitar empat kilometer persegi. 
Jika eksperimen menunjukkan bahwa fenomena pembangkit listrik tenaga surya memang ada, maka arus utama energi surya akan memiliki jalur yang jelas untuk pengembangan penemuan tersebut. Jika aspek ekonomi tidak akan mampu menghentikan semuanya pada tahap awal. Faktanya adalah, menurut perhitungan teoretis, untuk meluncurkan pembangkit listrik tenaga surya yang lengkap ke orbit, diperlukan lebih dari dua ratus peluncuran kendaraan peluncur kargo. Sekadar informasi, biaya satu peluncuran truk berat, berdasarkan statistik yang ada, sekitar 0,5 - 1 miliar dolar. Aritmatikanya sederhana, dan hasilnya tidak meyakinkan.
Jumlah yang dihasilkan sangat besar, dan hanya akan digunakan untuk mengirimkan elemen yang dibongkar ke orbit, namun masih perlu untuk merakit seluruh peralatan konstruksi.
Untuk meringkas semua yang telah dikatakan, dapat dicatat bahwa penciptaan pembangkit listrik tenaga surya luar angkasa hanyalah masalah waktu, namun struktur seperti itu hanya dapat dibangun oleh negara adidaya yang mampu menanggung seluruh beban ekonomi dari implementasinya. dari proses tersebut.
Penemuan ini berkaitan dengan teknologi luar angkasa dan dapat digunakan dalam sistem catu daya untuk pesawat ruang angkasa (SC). Baterai surya (SB) berisi panel dan bingkai yang dibuka dan dilipat berulang kali secara serempak. Pesawat ruang angkasa, rangka dan panel dihubungkan satu sama lain melalui sambungan engsel (HS). Semua AL dihubungkan secara seri melalui transmisi kabel dengan katrol. Untuk pemindahan BS yang dapat digunakan kembali ke posisi terbuka dan terlipat, disediakan motor yang dipasang di salah satu AL. Setiap AL berisi pegas penggerak yang memastikan pembukaan penuh atau pelipatan baterai surya, dan alat pengunci yang memperbaiki posisi terbuka SB, dibuat dalam bentuk pengait pegas. Untuk mengontrol perangkat pengunci, setiap kait dihubungkan secara kinematis ke katrol sistem sinkronisasi yang dipasang di AL yang sesuai. Hasil teknis dari penemuan ini adalah untuk memastikan pembukaan dan pelipatan BS yang dapat digunakan kembali dan fiksasinya pada posisi ekstrim dengan kekakuan tertentu. 5 sakit.
Penemuan ini berkaitan dengan teknologi luar angkasa, yaitu desain panel surya, dan dapat digunakan dalam sistem hemat energi pesawat ruang angkasa (SC).
Alat yang dikenal untuk memisahkan dan membuka penutup baterai pesawat ruang angkasa surya (paten RU No. 24418170, B64G 1/44), berisi bingkai yang dipasang secara kaku pada poros penggerak listrik dan dua set penutup. Paket-paket tersebut dipasang secara tetap pada rangka dengan penutup bawah, dan penutup tengah dihubungkan secara engsel ke penutup bawah dan ke penutup atas. Sumbu engsel dilengkapi dengan pegas bermuatan (batang torsi), yang membuka pintu ke posisi kerja.
Baterai surya untuk pesawat ruang angkasa telah diketahui (paten RU No. 2460676 C2, B64G 1/44). Baterai surya terdiri dari dua panel, yang masing-masing terdiri dari dua setengah panel, termasuk akar, penutup tengah dan luar, dihubungkan secara engsel satu sama lain dan dirangkai secara berurutan menjadi satu paket. Setengah panel dihubungkan satu sama lain di satu sisi menggunakan empat klem pegas, dan di sisi lain - dengan empat pengikat di unit pendukung. Dua braket dipasang berpasangan di ikat pinggang. Braket yang dipasang pada selempang luar dilengkapi dengan sumbu yang berinteraksi selama pembukaan panel dengan proyeksi profil yang dibuat pada braket yang dipasang pada selempang akar. Hal ini memastikan bahwa panel dipasang dengan cara “berguling”, di mana penutupnya ditarik kembali, menghilangkan kemungkinan bertabrakan dengan peralatan pesawat ruang angkasa saat dipasang.
Baterai surya diketahui (paten RU No. 2485026 C2, B64G 1/44), berisi bingkai, pintu atas dan bawah, dihubungkan berpasangan dengan engsel, pada sumbunya dipasang batang torsi, di ujung lainnya yang braket dipasang, di mana mekanisme cocking batang torsi berada, braket dipasang pada batang torsi dengan kemungkinan rotasi dan dipasang pada posisi awal secara simetris dengan sumbu batang torsi, lokasi yang memastikan bahwa mekanisme cocking putar batang torsi hanya dalam satu arah, pastikan baterai surya terbuka.
Yang paling dekat dengan desain (prototipe) yang diklaim adalah baterai surya (paten RU No. 2258640 C1, B64G 1/44), berisi panel yang dilipat dalam pola akordeon dan bingkai dengan mekanisme penggerak. Panel-panel tersebut dihubungkan melalui rangka dengan pesawat ruang angkasa melalui pegas penggerak dan transmisi kabel dengan katrol. Mekanisme penggeraknya memiliki motor dan katrol yang dihubungkan dengan transmisi kabel ke katrol perantara. Motor dan katrol dipasang pada pesawat luar angkasa menggunakan braket. Elemen penggerak mesin terpasang pada rangka.
Kerugian dari desain di atas adalah:
Ketidakmampuan struktur untuk berulang kali mengambil posisi terbuka dan terlipat;
Kencangkan panel dan bingkai berulang kali pada posisi terlipat dan terlipat dan lepaskan fiksasi untuk memindahkannya ke posisi terbuka dan terlipat.
Tujuan dari penemuan yang diklaim ini adalah untuk menghilangkan kelemahan dari analog yang diketahui.
Masalahnya diselesaikan dengan fakta bahwa baterai surya dari pesawat ruang angkasa, berisi panel dan bingkai yang dihubungkan satu sama lain melalui bingkai dengan pesawat ruang angkasa, dengan sambungan engsel koaksial yang terletak di tepinya dengan katrol yang dihubungkan berpasangan melalui transmisi kabel, menurut untuk penemuan yang diklaim, memiliki mesin yang dipasang di salah satu sambungan engsel, yang mampu menggerakkan baterai surya berulang kali dari posisi terlipat ke posisi terbuka dan kembali dengan kecepatan gerak yang konstan, dan pegas penggerak yang disertakan di setiap sambungan engsel, mampu memutar panel dan rangka baik ke arah buka maupun ke arah pelipatan baterai surya, dalam hal ini pada paruh pertama jalur dalam proses pembukaan atau pelipatan baterai surya, pegas penggerak membuat putaran pada baterai surya. arah putaran yang berlawanan dari elemen mesin yang dapat digerakkan, dan paruh kedua jalur - menciptakan putaran ke arah putaran elemen mesin yang dapat digerakkan, memastikan pemuaian atau pelipatan penuh baterai surya pada posisi ekstremnya, Selain itu , di setiap sambungan engsel yang menghubungkan panel satu sama lain, serta panel ke rangka, dipasang perangkat pengunci, dibuat dalam bentuk pengait pegas yang menghubungkan elemen yang dapat dipasang pada posisi terbuka, yang diaktifkan atau terlepas, berinteraksi dengan katrol sistem sinkronisasi, dipasang pada sambungan engsel yang sama, selama proses membuka atau melipat baterai surya untuk memastikan kekakuan tertentu pada posisi terbuka, pada gilirannya, pada sambungan engsel yang menghubungkan rangka dan pesawat ruang angkasa , dipasang alat pengunci, dibuat dalam bentuk pengait pegas yang mengikat elemen yang tidak dilipat (dilipat) ), baik dalam posisi terlipat maupun dalam posisi terbuka baterai surya, yang dilepaskan atau diikat, berinteraksi dengan elemen mesin yang dapat digerakkan dalam proses membuka atau melipat baterai surya untuk memastikan kekakuan tertentu dalam posisi terbuka atau terlipat.
Desain baterai surya diilustrasikan dengan gambar, dimana pada Gambar. Gambar 1 menunjukkan baterai surya dalam posisi terlipat yang dipasang pada pesawat ruang angkasa. Pada gambar. Gambar 2 menunjukkan baterai surya dalam posisi terbuka, dipasang pada pesawat ruang angkasa. Pada gambar. 3 dan gambar. Gambar 4 menunjukkan tampilan yang diperbesar dari baterai surya terbuka sepanjang panah B dan D. Pada Gambar. Gambar 5 menunjukkan elemen ekstensi D dan E yang diperbesar.
Hasil teknis dari penemuan yang diusulkan adalah untuk memastikan pembukaan dan pelipatan baterai surya yang dapat digunakan kembali dan fiksasinya pada posisi ekstrim dengan kekakuan tertentu.
Hasil teknis tertentu dari penemuan yang diusulkan dicapai dengan fakta bahwa:
Baterai surya berisi panel 1 dan rangka 2, dibuka (dilipat) secara serempak dan dihubungkan satu sama lain melalui rangka dengan pesawat ruang angkasa 3, mempunyai sambungan engsel koaksial 4 yang terletak di tepinya dengan katrol 5 dihubungkan dengan transmisi kabel 6, dilengkapi dengan mesin 7 yang mempunyai hubungan kinematik dengan katrol 5 dan mampu menggerakkan baterai surya berulang kali dari posisi terlipat ke posisi terbuka dan kembali dengan kecepatan gerak tertentu, dan juga dipasang dengan bantuan braket 10 relatif tidak bergerak ke pesawat ruang angkasa, dan elemen mesin yang dapat digerakkan (8) dipasang pada rangka (2) dengan celah yang memungkinkan putaran idle dari elemen mesin yang bergerak relatif terhadap rangka pada sudut ;
Pegas penggerak 9 yang merupakan bagian dari masing-masing engsel 4 mampu memutar panel 1 dan rangka 2 baik ke arah buka maupun ke arah pelipatan baterai surya, sedangkan paruh pertama jalur dalam proses membuka atau melipat pegas penggerak 9 menciptakan putaran berlawanan arah dengan putaran elemen bergerak mesin 8, dan paruh kedua jalur - menciptakan putaran ke arah putaran elemen bergerak mesin 8, memastikan penuh membuka atau melipat baterai surya;
Alat pengunci yang dipasang pada setiap engsel yang menghubungkan panel 1 dan/atau panel 1 dengan rangka 2 dibuat dalam bentuk pengait pegas 11, berputar mengelilingi sumbu 12, dipasang tidak bergerak relatif terhadap panel 1 (bingkai 2), yang berinteraksi dengan katrol 5 , dipasang pada engsel yang sama 4, secara koaksial dengannya, dengan kemungkinan putaran diam relatif terhadap panel terpasang 1 (bingkai 2) pada sudut β, dan terhubung dengan sumbu 13, dipasang tidak bergerak relatif terhadap panel terpasang 1 (bingkai 2);
Alat pengunci yang dipasang pada sambungan engsel 4 yang menghubungkan rangka 2 dan pesawat ruang angkasa 3 dibuat dalam bentuk pengait pegas 14, yang berputar pada sumbu 15, dipasang tidak bergerak relatif terhadap pesawat ruang angkasa 3, dan berinteraksi dengan elemen bergerak mesin 8, terhubung dengan sumbu 16, dipasang tidak bergerak relatif terhadap panel 1 yang terhubung ke rangka 2, dalam posisi terlipat baterai surya dan di belakang sumbu 17, dipasang tidak bergerak relatif terhadap rangka 2 dalam posisi terbuka baterai surya.
Proses membuka dan melipat baterai surya yang dapat digunakan kembali adalah sebagai berikut:
1. Pembukaannya sinkron, baik motor 7 maupun pegas penggerak 9, yang dipasang di setiap sambungan artikulasi 4, terlibat.
Baterai surya dalam posisi terlipat. Panel 1 dan rangka 2 dilipat dan diamankan ke pesawat ruang angkasa 3 menggunakan kunci 18. Setelah alat pelepas 19 diaktifkan, kunci 18 panel pelepas 1 dan rangka 2, yang tetap pada posisi semula dan terus ditahan oleh pegas penggerak 9 dipasang di setiap sambungan engsel 4, berfungsi untuk melipat baterai surya, dan alat pengunci dipasang pada sambungan artikulasi 4 antara pesawat ruang angkasa 3 dan rangka 2. Setelah mesin 7 mulai beroperasi, elemen bergeraknya 8 berputar di celah yang memastikan pemalasan relatif terhadap rangka 2, dalam arah bukaan, ketika diberi pegas, kait 14 dari perangkat pengunci terlepas dengan poros dipasang pada panel 1 terhubung ke rangka 2. Setelah elemen mesin yang dapat digerakkan 8 memilih jarak idle dan kait 14 melepaskan poros sepenuhnya, kait tersebut terhubung dengan rangka 2 dan struktur mulai terbuka secara serempak di bawah aksi mesin 7 dan transmisi kabel. Dalam hal ini, motor (7) memberikan kecepatan pembukaan yang konstan di separuh jalan, mengatasi momen hambatan pegas penggerak 9, dan paruh kedua memberikan kecepatan pembukaan yang konstan, menahan baterai surya, yang dibuka di bawah pengaruh momen yang ditimbulkan oleh pegas penggerak 9. Pada saat pembukaan, katrol 5 dipasang dengan kemungkinan pemalasan dan dihubungkan ke kait 14 alat pengunci dipasang pada sambungan engsel 4 antara panel 1, panel 1 dan rangka 2, secara berurutan putar relatif terhadap panel 1 dan rangka 2 tempat panel tersebut dipasang, dan berikan kesempatan bagi kait 14 di semua perangkat pengunci dalam posisi terbuka untuk mengencangkan poros.
2. Pelipatan (pelipatan ulang) bersifat sinkron, baik mesin 7 maupun pegas penggerak 9 terlibat.
Baterai surya berada dalam posisi terbuka dan ditahan oleh pegas penggerak 9 dan perangkat pengunci yang dipasang di setiap sambungan artikulasi 4. Setelah mesin 7 mulai beroperasi, elemen bergeraknya 8 berputar di celah yang memastikan kecepatan idle relatif terhadap rangka 2, dalam arah pelipatan, sedangkan kait 14 Alat pengunci terlepas dari poros yang dipasang tidak bergerak relatif terhadap rangka 2. Setelah elemen bergerak 8 dari mesin memilih jarak idle dan kait 14 melepaskan poros sepenuhnya, ia terhubung dengan rangka dan struktur mulai terlipat secara serempak di bawah aksi mesin (7) dan transmisi kabel. Dalam hal ini, motor (7) memberikan kecepatan pembukaan yang konstan di separuh jalan, mengatasi momen hambatan pegas penggerak 9, dan paruh kedua memberikan kecepatan pembukaan yang konstan, menahan baterai surya, yang dibuka di bawah pengaruh momen yang ditimbulkan oleh pegas penggerak 9. Selama pelipatan, katrol 5 dipasang dengan kemampuan gerak idle dan dihubungkan ke kait 14 alat pengunci yang dipasang pada sambungan engsel 4 antara panel 1, panel 1 dan rangka 2, putar secara berurutan relatif terhadap panel 1 dan bingkai 2 tempat mereka dipasang, dan berinteraksi dengan kait 14 mekanisme penguncian panel 1 dan bingkai 2 , lepaskan dari porosnya. Setelah dilipat, panel 1 bersandar pada kunci pada badan pesawat ruang angkasa 3 dan ditahan oleh pegas penggerak 9 yang dipasang di setiap sambungan engsel 4. Pada saat ini, elemen bergerak 8 dari mesin berputar di celah yang memberikan pemalasan relatif ke rangka 2, sedangkan pengait 14 alat pengunci masuk dengan poros yang dipasang pada panel 1 dihubungkan ke rangka 2. Baterai surya dalam posisi terlipat dan ditahan oleh pegas penggerak 9 yang dipasang pada setiap sambungan engsel 4, dan alat pengunci dipasang pada sambungan engsel 4 antara KA 3 dan rangka 2.
Pembukaan berulang dilakukan secara sinkron, melibatkan mesin 7 dan pegas penggerak 9 yang dipasang pada sambungan engsel 4.
Baterai surya berada dalam posisi terlipat dan, bertumpu pada kunci yang dipasang pada pesawat ruang angkasa 3, ditahan oleh pegas penggerak 9 yang dipasang pada setiap sambungan engsel 4, yang berfungsi untuk melipat baterai surya, dan oleh alat pengunci yang dipasang pada sambungan engsel. 4 dari pesawat ruang angkasa 3 dan rangka 2. Setelah mesin 7 mulai beroperasi, elemen bergeraknya 8 berputar di celah yang memastikan pemalasan relatif terhadap rangka 2, ke arah pembukaan, sedangkan kait 14 dari perangkat pengunci terlepas dengan sumbu dipasang pada panel 1 dihubungkan ke rangka 2. Setelah itu Saat elemen penggerak 8 dari mesin memilih jarak idle dan kait 14 melepaskan poros sepenuhnya, ia terhubung dengan rangka 2, dan struktur mulai terbuka secara serempak di bawah aksi mesin 7 dan sistem sinkronisasi. Dalam hal ini, motor (7) memberikan kecepatan pembukaan yang konstan di separuh jalan, mengatasi momen hambatan pegas penggerak 9, dan paruh kedua memberikan kecepatan pembukaan yang konstan, menahan baterai surya, yang dibuka di bawah pengaruh momen yang ditimbulkan oleh pegas penggerak 9. Pada saat pembukaan, katrol 5 dipasang dengan kemungkinan pemalasan dan dihubungkan ke kait 14 alat pengunci dipasang pada sambungan engsel 4 antara panel 1, panel 1 dan rangka 2, secara berurutan putar relatif terhadap panel 1 dan rangka 2 tempat panel tersebut dipasang, dan berikan kesempatan bagi kait 14 di semua perangkat pengunci dalam posisi terbuka untuk mengencangkan poros.
Selama pengoperasian sebagai bagian dari pesawat ruang angkasa, baterai surya dapat mengambil konfigurasi berikut:
Konfigurasi transportasi:
semua panel baterai surya dilipat dan ditahan di pesawat ruang angkasa menggunakan kunci;
Konfigurasi terbuka (banyak):
semua panel surya terbuka dan ditahan dengan pegas penggerak dan perangkat pengunci;
Konfigurasi terlipat (banyak):
Semua panel surya dilipat dan ditahan dengan pegas penggerak dan perangkat pengunci.
Baterai surya dari pesawat ruang angkasa, berisi panel dan bingkai yang dihubungkan satu sama lain melalui bingkai dengan pesawat ruang angkasa, dengan sambungan putar koaksial yang terletak di tepinya dengan katrol yang dihubungkan berpasangan melalui transmisi kabel, dicirikan bahwa baterai surya memiliki motor dipasang pada salah satu sambungan putar, mampu menggerakkan baterai surya berulang kali dari posisi terlipat ke posisi terbuka dan kembali dengan kecepatan gerak yang konstan, dan pegas penggerak yang terdapat pada setiap sambungan engsel, mampu memutar panel dan rangka keduanya dalam arah bukaan dan arah pelipatan aki surya, dengan separuh jalan pertama pada proses membuka atau melipat aki tenaga surya, pegas penggerak menimbulkan putaran yang berlawanan arah dengan putaran elemen mesin yang dapat digerakkan, dan paruh kedua - membuat putaran searah putaran elemen mesin yang dapat digerakkan, memastikan pemuaian atau pelipatan penuh baterai surya pada posisi ekstremnya, dan pada masing-masing sambungan berengsel yang menghubungkan panel satu sama lain. , serta panel ke rangka, dipasang perangkat pengunci, dibuat dalam bentuk pengait pegas yang menghubungkan elemen yang dapat dipasang pada posisi terbuka, yang diaktifkan atau dilepaskan, berinteraksi dengan katrol sistem sinkronisasi yang dipasang di sambungan engsel yang sama, selama proses membuka atau melipat baterai surya, untuk memastikan kekakuan tertentu pada posisi terbuka, pada gilirannya, pada sambungan engsel yang menghubungkan rangka dan pesawat ruang angkasa, dipasang alat pengunci, dibuat dalam bentuk dari pengait pegas, yang terhubung dengan elemen pembuka/lipat seperti pada posisi terlipat dan pada posisi terbuka baterai surya, yang terlepas atau terhubung, berinteraksi dengan elemen mesin yang dapat digerakkan dalam proses pembukaan atau melipat baterai surya untuk memastikan kekakuan tertentu dalam posisi terbuka atau terlipat.
Paten serupa:
Penemuan ini berkaitan dengan pengendalian gerak sudut pesawat ruang angkasa (SV) dengan giroskop daya (SG) dan panel surya (SB) yang dipasang pada sisi SC yang saling berlawanan.
Penemuan ini berkaitan dengan pengendalian gerak relatif pesawat ruang angkasa (SV), terutama dengan panel surya (SB) yang berputar secara uniaksial. Selama penerbangan, pesawat ruang angkasa, yang berorientasi sepanjang vertikal lokal, terus berputar sepanjang jalurnya, dan panel surya secara sinkron dan terus menerus berputar normal terhadap Matahari.
Penemuan ini berkaitan dengan penentuan karakteristik massa-inersia pesawat ruang angkasa (SV). Menurut metode ini, ketika arah ke Matahari bertepatan dengan bidang orbit pesawat ruang angkasa, sumbu konstruksi pesawat ruang angkasa, yang sesuai dengan momen inersia maksimumnya, akan sejajar dengan arah ini.
Kelompok penemuan berkaitan dengan bidang pengumpulan, konversi dan transmisi energi surya ke konsumen. Sistem ini berisi, sebagai elemen utama, elemen seperti cermin primer (2), perantara (4, 5) dan transmisi (10), serta modul energi (8).
Penemuan ini berkaitan dengan sistem catu daya on-board (EPS), terutama untuk pesawat ruang angkasa orbit rendah (SC) dengan orientasi triaksial. SEP berisi panel surya dengan perangkat untuk mengubah orientasinya, terletak di bagian luar panel samping wadah instrumen.
Invensi ini berkaitan dengan penyediaan tenaga pada pesawat ruang angkasa (SC) menggunakan panel surya (SB) yang mempunyai daya keluaran positif pada permukaan belakangnya. Metode tersebut meliputi pengukuran ketinggian (H) orbit sirkular pesawat ruang angkasa dan sudut (ε) antara arah ke Matahari dan vektor radius geosentris pesawat ruang angkasa tersebut. Ketika berada dalam interval tertentu, bergantung pada H, pada sudut (f1, f2) dari setengah jarak zona sensitivitas permukaan kerja dan belakang panel surya dan pada nilai sudut maksimum (f1* ) antara garis normal terhadap permukaan kerja panel surya dan arah ke Matahari, panel surya ditempatkan pada posisi di mana radiasi bumi mencapai SB di luar zona sensitivitas yang ditentukan. Posisi ini sesuai dengan keselarasan garis normal yang ditentukan dengan bidang yang memuat arah ke Matahari dan vektor jari-jari pesawat ruang angkasa. Dalam hal ini, sudut (ρ) antara normal ini dan vektor jari-jari pesawat ruang angkasa terletak pada interval bergantung pada ε, f1, f2, f1*, H dan sudut (γ) antara arah dari pesawat ruang angkasa ke titik nadir dan ke titik terminator yang paling dekat dengan pesawat ruang angkasa. Pada posisi ini tegangan, arus dan daya keluaran SB diukur dengan memperhatikan sudut ε dan ρ. Hasil teknisnya adalah meminimalkan pengaruh radiasi bumi dalam menentukan daya keluaran tata surya. 1 sakit.
Invensi ini berkaitan dengan penyediaan tenaga pada pesawat luar angkasa (SC) dengan menggunakan panel surya (SB). Caranya antara lain dengan memutar panel surya ke posisi beroperasi dan mengukur arus dari panel surya pada saat radiasi dari bumi sampai pada sisi panel surya yang tidak berfungsi. Nilai sudut datang (α) radiasi matahari pada permukaan matahari saat ini ditentukan. Ketika nilai α berada dalam kisaran tertentu, ditentukan oleh karakteristik lapisan pelindung optik permukaan kerja SB dan parameter geometris zona sensitivitasnya, nilai arus (I) dari SB diukur. . Arus keluaran SB ditentukan oleh nilai I dengan faktor koreksi bergantung pada α dan k - indeks bias absolut dari lapisan pelindung SB. Hasil teknisnya terdiri dari memperhitungkan pengaruh pembiasan dan refleksi radiasi matahari oleh lapisan pelindung optik terhadap arus keluaran terukur tata surya. 1 sakit.
Invensi ini berkaitan dengan penyediaan tenaga pada pesawat luar angkasa (SC) dengan menggunakan panel surya (SB). Caranya antara lain dengan memutar panel surya pada posisi beroperasi, mengukur tegangan (U) dan arus (I) dari panel surya pada saat radiasi dari bumi sampai pada sisi panel surya yang tidak berfungsi, dan menentukan daya keluaran panel surya. Dalam hal ini, pesawat ruang angkasa dan satelit dikerahkan sampai penerangan minimum permukaan kerja satelit oleh radiasi matahari yang dipantulkan dari permukaan pesawat ruang angkasa tercapai pada A.< ε, где А – угол между вектором нормали к рабочей поверхности СБ и вектором направления на Солнце; ε - угол полураствора так называемой зоны чувствительности этой рабочей поверхности. В дальнейшем измеряют значения U, I и А, определяя максимальную выходную мощность СБ как U. I/cos(А). Технический результат состоит в снижении влияния отраженного от поверхности КА излучения на измеряемую выходную мощность СБ. 1 ил.
Penemuan tersebut berkaitan dengan teknologi luar angkasa. Metode untuk memantau keadaan panel surya (SB) pesawat ruang angkasa (SC) saat ini termasuk memutar panel surya ke posisi di mana permukaan kerja panel surya disinari oleh Matahari, mengukur nilai arus dari matahari. panel, membandingkan parameter yang ditentukan yang mengkarakterisasi keadaan panel surya saat ini dengan nilai yang ditentukan dan memantau keadaan panel keamanan saat ini berdasarkan hasil perbandingan. Selain itu, vektor arah ke Matahari diukur dalam sistem koordinat yang terkait dengan pesawat ruang angkasa, sudut keselarasan panel surya ditentukan ke posisi diskritnya saat ini, nilai sudut datang radiasi matahari saat ini pada permukaan lapisan pelindung radiasi matahari ditentukan, panel surya diputar ke setidaknya dua posisi terpisah yang dipilih dari panel surya, dan nilai arus radiasi matahari dari SB. Kondisi panel surya dinilai dari keadaan lapisan pelindung optiknya, ditandai dengan nilai indeks bias absolut saat ini, ditentukan oleh sudut datang radiasi matahari pada permukaan lapisan pelindung dan nilai arus. Hasil teknis dari penemuan ini adalah untuk memberikan penilaian terhadap nilai indeks bias absolut lapisan pelindung SB saat ini. 1 sakit.
Penemuan ini berkaitan dengan desain panel surya (SB) yang dapat digunakan pada pesawat ruang angkasa. SB memiliki struktur sarang lebah film yang fleksibel, sarang lebahnya dibuat dalam bentuk piramida empat atau heksagonal. Piramida-piramida tersebut terhubung satu sama lain di sepanjang tepi alas imajinernya. Konverter fotolistrik ditempatkan di sisi sisi piramida, menerima radiasi matahari dari pangkalan yang ditunjukkan. Dalam posisi terbuka, SB dapat memiliki konfigurasi bola di mana puncak semua piramida bertemu di tengah bola. Di permukaan kerja SB m.b. Film pelindung dengan sifat khusus ditempatkan. Desain seluler SB dalam posisi ditempatkan, m.b. dihilangkan dengan memanaskannya sampai suhu penguapan film atau lebih tinggi. Hasil teknis dari penemuan ini adalah untuk meningkatkan efisiensi panel surya dengan meningkatkan koefisien serapan dengan meningkatkan jumlah pantulan cahaya dari lapisan penerima foto di dalam piramida, serta mengurangi ketergantungan koefisien serapan pada sudut. timbulnya radiasi matahari dan untuk menyederhanakan teknologi pembuatan dan pengoperasian panel surya. 14 gaji terbang, 5 sakit.
Penemuan tersebut berkaitan dengan teknologi luar angkasa. Metode untuk memantau keadaan panel surya (SB) pesawat ruang angkasa (SC) saat ini dengan aktuator inersia meliputi orientasi normal ke permukaan kerja panel surya di Matahari, mengukur nilai arus dari panel surya dan memantau keadaan panel surya saat ini berdasarkan hasil perbandingan nilai arus yang diukur saat ini dan nilai arus yang diukur pada tahap penerbangan sebelumnya. Kondisi panel SB dipantau berdasarkan hasil perbandingan nilai arus yang diperoleh dari SB yang masing-masing dikalikan dengan perbandingan kuadrat nilai arus jarak Bumi ke Matahari yang ditentukan pada waktu pengukuran arus yang sesuai dan jarak rata-rata dari Bumi ke Matahari. Hasil teknis dari penemuan ini adalah untuk meningkatkan keakuratan penilaian efisiensi arus SB, untuk menyediakan kondisi yang sama untuk mengukur arus dari SB dengan latar belakang penerbangan normal pesawat ruang angkasa dalam orientasi di mana total gangguan eksternal momen per revolusi mencapai nilai minimum.
Penemuan tersebut berkaitan dengan teknologi luar angkasa. Metode pemantauan keadaan panel surya (SB) pesawat ruang angkasa (SC) saat ini meliputi orientasi permukaan kerja panel surya terhadap Matahari, pengukuran nilai arus dari panel surya, pemantauan keadaan panel surya saat ini. panel berdasarkan hasil perbandingan nilai arus yang diukur saat ini dan nilai arus yang diukur pada tahap penerbangan sebelumnya. Selain itu, orientasi orbit pesawat ruang angkasa dipertahankan, di mana sumbu rotasi tata surya tegak lurus terhadap bidang orbit dan garis normal permukaan kerja tata surya pada posisi diskrit tertentu diarahkan ke puncak. SB dikerahkan secara berurutan ke posisi diskrit di mana sudut antara garis normal ke permukaan kerja SB dan arah ke Matahari kurang dari nilai tetap, dan nilai sudut antara arah ke Matahari dan bidang orbit pesawat ruang angkasa diukur pada momen perjalanan titik subsolar dari orbit orbit. Arus dari tata surya diukur pada saat melewati titik subsolar dari revolusi orbit, di mana nilai sudut yang diukur mencapai minimum lokal, dan nilai jarak dari Bumi ke Matahari saat ini ditentukan. . Hasil teknis dari penemuan ini adalah untuk meningkatkan efisiensi pemantauan keadaan sistem keselamatan pesawat ruang angkasa.
Penemuan tersebut berkaitan dengan teknologi luar angkasa. Metode pemantauan keadaan terkini panel surya (SB) pesawat ruang angkasa (SC) antara lain memutar panel surya relatif terhadap arah Matahari, mengukur nilai arus dari panel surya, membandingkan nilai arus yang diukur. dengan nilai yang ditentukan, dan memantau keadaan panel surya saat ini berdasarkan hasil perbandingan. Selain itu, untuk setiap kelompok struktural fotosel, panel SB memutar SB relatif terhadap pesawat ruang angkasa ke posisi awal tertentu, membangun orientasi awal pesawat ruang angkasa yang ditentukan dan memutarnya di sekitar vektor rotasi yang ditentukan hingga melewati posisi di salah satunya. semua fotosel dalam kelompok diterangi oleh Matahari, dan fotosel lainnya dinaungi oleh tubuh pesawat ruang angkasa dari Matahari. Selama rotasi pesawat ruang angkasa, arus dari SB terus diukur dan parameter orientasi pesawat ruang angkasa ditentukan. SB diputar relatif terhadap pesawat ruang angkasa ke posisi awal lain yang ditentukan dan operasi di atas diulangi. Setelah melakukan operasi untuk semua kelompok struktural fotosel panel surya, nilai arus yang diukur dari panel surya dibandingkan dengan nilai yang dihitung. Berdasarkan hasil perbandingan, ditentukan kinerja kelompok fotosel. Hasil teknis dari penemuan ini adalah untuk memastikan penentuan kinerja kelompok struktural tertentu fotosel panel SB. 2 sakit.
Penggunaan: di bidang teknik elektro dalam sistem catu daya otonom (SPS) pesawat ruang angkasa (SC). Hasil teknisnya adalah meningkatkan keandalan pengoperasian pesawat ruang angkasa dengan membatasi besarnya penurunan jangka pendek pada tegangan keluaran sistem catu daya jika terjadi kegagalan elemen dalam siaga “panas”. Menurut metode memberi daya pada beban dengan arus searah dalam sistem catu daya otonom pesawat ruang angkasa, yang berisi baterai surya yang terhubung ke beban, dari unit beban “n” yang dihubungkan secara paralel, melalui konverter tegangan stabil dan filter keluaran, baterai isi ulang yang dihubungkan melalui konverter pelepasan ke masukan filter keluaran, konverter pengisian daya, rangkaian daya antara keluaran filter keluaran dan beban unit dirancang dengan resistansi berdasarkan rasio: ρ⋅l⋅j/Iн≥R≥Un/ Is.max, dimana Un adalah tegangan pada keluaran sistem catu daya otonom, V; In - arus pengenal beban satuan, A; ρ - resistivitas, Ohm⋅mm2/m; l adalah panjang rangkaian daya antara keluaran filter keluaran dan beban satuan, m; j - rapat arus yang dipilih, A/mm2; Is.max - arus hubung singkat jangka pendek maksimum yang diizinkan dalam sirkuit beban tunggal, A. Selain itu, filter keluaran dari sistem catu daya otonom dihitung dengan mempertimbangkan arus hubung singkat yang diizinkan. 1 gaji terbang, 1 sakit.
Penemuan ini berkaitan dengan teknologi luar angkasa dan dapat digunakan dalam sistem catu daya untuk pesawat ruang angkasa. Baterai surya berisi panel dan bingkai yang dibuka dan dilipat berulang kali secara serempak. Pesawat ruang angkasa, rangka dan panel dihubungkan satu sama lain melalui sambungan engsel. Semua AL dihubungkan secara seri melalui transmisi kabel dengan katrol. Untuk pemindahan BS yang dapat digunakan kembali ke posisi terbuka dan terlipat, disediakan motor yang dipasang di salah satu AL. Setiap AL berisi pegas penggerak yang memastikan pembukaan penuh atau pelipatan baterai surya, dan alat pengunci yang memperbaiki posisi terbuka SB, dibuat dalam bentuk pengait pegas. Untuk mengontrol perangkat pengunci, setiap kait dihubungkan secara kinematis ke katrol sistem sinkronisasi yang dipasang di AL yang sesuai. Hasil teknis dari penemuan ini adalah untuk memastikan pembukaan dan pelipatan BS yang dapat digunakan kembali dan fiksasinya pada posisi ekstrim dengan kekakuan tertentu. 5 sakit.
Romantisme perjalanan laut tergantikan oleh romantisme perjalanan luar angkasa. Namun anehnya, layar, atribut dan simbol pionir yang tidak berubah-ubah, mendapat tempat di luar angkasa. Hari ini kita akan berbicara tentang layar luar angkasa.
Sejak pertengahan abad ke-18, para ilmuwan di seluruh dunia (Euler, Fresnel, Bessel, dll) telah mencoba mengukur tekanan cahaya. P. Lebedev adalah orang pertama yang melakukan pengukuran seperti itu pada tahun 1899. Segera menjadi jelas bagi semua orang bahwa sinar matahari juga memberi tekanan pada benda-benda kosmik. Segera ilmuwan Soviet F. Zander mendapatkan ide tentang layar surya.
Layar surya- Ini adalah perangkat yang menggunakan tekanan cahaya dari Matahari untuk bergerak melalui luar angkasa.
Sejarah ilmu yang mempelajari sifat cahaya dan tekanan cahaya. Film lama tapi sangat jernih.
Jika Anda menempatkan pelat logam cermin di luar angkasa, aliran cahaya Matahari akan “menekan” permukaannya. Tiup dengan kuat ke telapak tangan Anda - apakah Anda merasakan udara menekan kulit Anda? Tekanan sinar matahari pada pelat logam akan menjadi satu miliar kali lebih lemah dari yang Anda rasakan. Apakah menurut Anda ini tidak cukup? Sama sekali tidak. Lagipula, di luar angkasa tidak ada gaya hambatan udara seperti di Bumi.
Bagaimana cara kerja layar surya?
Jika Anda menempatkan selembar kertas timah berukuran hanya 100 kali 100 meter di orbit Bumi, maka setiap 10 detik “layar” tersebut akan meningkatkan kecepatannya sebesar satu sentimeter per detik! Hanya dalam 40 hari, layar seperti itu akan berakselerasi dari kecepatan kosmik pertama ke kecepatan kosmik kedua, dan dalam enam bulan - ke kecepatan kosmik ketiga - kecepatan yang cukup untuk meninggalkan tata surya selamanya. Namun yang terpenting hal ini terjadi tanpa menghabiskan bahan bakar mesin, yakni percuma. Sungguh ini adalah anugerah alam yang tak ternilai harganya!
Mockup pesawat ruang angkasa Icarus - tampilan khas pesawat ruang angkasa dengan layar surya
Mengapa ini penting? Mari kita berikan satu contoh saja. Di tingkat atas penjelajah Curiosity, berat bahan bakarnya adalah 21 ton, yang secara ketat membatasi berat penjelajah itu sendiri - tidak lebih dari 900 kilogram. Berat peralatan ilmiah pada penjelajah umumnya merupakan angka yang menggelikan: 80 kilogram. Namun tidak mungkin untuk mengambil lebih banyak: tidak ada cukup bahan bakar untuk terbang ke Mars. Menggunakan layar surya bersama dengan mesin konvensional akan memungkinkan Anda menghemat bahan bakar, yang berarti menambah bobot instrumen pada penjelajah. Setiap kilogram yang disimpan di ruang angkasa adalah instrumen ilmiah lainnya, satu lagi informasi berharga tentang dunia di sekitar kita, satu langkah lagi menuju jalur kemajuan. Ada banyak contoh serupa.
Pesawat luar angkasa apa yang menggunakan layar surya?
Hingga saat ini, hanya ada beberapa uji coba layar surya yang berhasil. Yang pertama terjadi pada tahun 1993 di Rusia. Layar surya (berdiameter 20 meter) kemudian dipasang ke truk luar angkasa Progress, yang diturunkan dari stasiun Mir. Eksperimen tersebut menguji kemampuan menerangi sisi gelap bumi menggunakan cermin ini.
1993 - upaya pertama dalam sejarah manusia untuk membuat layar surya. Eksperimen "Znamya-2"
Kemudian pada tahun 2010, perangkat NanoSail-D Amerika berhasil mengerahkan layar surya saat berada di orbit rendah Bumi. Tujuan dari layar surya adalah untuk mendorong satelit keluar dari orbit dan “menguburnya” di lapisan atmosfer yang padat. Dengan cara ini, kemungkinan penghancuran diri satelit-satelit yang telah habis masa pakainya diuji, sehingga satelit-satelit tersebut tidak akan berkeliaran di bumi sebagai sampah luar angkasa yang tidak berguna.
Video: bagaimana layar NanoSail-D dibuka
Pesawat ruang angkasa ketiga yang menjelajahi ruang angkasa dengan layar adalah Icarus Jepang (ikaros), yang diluncurkan pada tahun 2010. Sambil memejamkan mata, para ilmuwan dengan rendah hati berharap bahwa perangkat tersebut setidaknya mampu membuka layar (di mana kemudi surya dan panel surya dijahit) tanpa bantalan. Wahana ini tidak hanya berhasil melebarkan sayap layar luar angkasa ultra-tipis seluas 200 meter persegi di luar angkasa, tetapi juga melakukan pekerjaan yang sangat baik dalam menyesuaikan kecepatan dan arah penerbangannya. Pada bulan Januari 2012, Icarus ditutup karena kekurangan energi, beroperasi lebih lama dari perkiraan para ilmuwan.
Cuplikan pergerakan "Icarus" Jepang
Kesimpulan atau rencana masa depan
Untuk membuat pesawat ruang angkasa yang benar-benar berfungsi dan berhasil melakukan tugas-tugas tertentu menggunakan layar surya berarti memecahkan banyak masalah teknis, memikirkan dan menerapkan solusi dan ide teknik baru. Ini bukanlah tugas yang mudah, seperti pekerjaan apa pun yang berkaitan dengan pembuatan pesawat luar angkasa. Namun uji coba perahu layar luar angkasa yang berhasil menunjukkan bahwa jika Anda menganggapnya serius, semuanya akan berhasil.
Siapa tahu, mungkin Anda, yang berdiri di pusat kendali misi, suatu hari akan memerintahkan: “Angkat layar!” - dan angin matahari yang membandel akan mendorong pesawat ruang angkasa menuju hal yang tidak diketahui.
Teman-teman! Jika Anda menyukai cerita ini dan ingin terus mengikuti publikasi baru tentang astronotika dan astronomi untuk anak-anak, berlanggananlah berita dari komunitas kami
