|
Потенциал безтопливных двигателей космических аппаратов
|
|
|
|
В новом исследовании, проведенном Ноттингемским университетом, изучалось использование безтопливных двигательных установок космических аппаратов и то, как их можно использовать в будущих космических полетах.
|
|
|
|
В статье "Моделирование и численная оптимизация структуры преломляющих поверхностей для пропускающих солнечных парусов" рассматривается новый класс сверхлегких безтопливных двигательных установок космических аппаратов. Она опубликована в Acta Astronautica. Пропускающие солнечные паруса управляют движением, используя только солнечный свет, не отражая его, а изгибая с помощью микроскопических преломляющих структур.
|
|
|
|
Ученые инженерного факультета и исследовательская группа NottSpace Ноттингемского университета разработали новую систему оптимизации для проектирования и оценки этих моделей, что позволило значительно улучшить управление и эффективность движения. Это напрямую способствует разработке устойчивых технологий с низким уровнем воздействия на окружающую среду для будущих космических полетов, уменьшая зависимость от бортового топлива и обеспечивая более длительные полеты в глубоком космосе.
|
|
|
|
Эта работа также закладывает техническую основу для более амбициозных применений, таких как космические климатические исследования.
|
|
|
|
|
|
|
Аспирант Сэмюэл Томпсон (Samuel Thompson) сказал о проекте: "Для этой статьи я разработал моделирование трассировки лучей, чтобы охарактеризовать и оптимизировать узорчатые преломляющие солнечные паруса, чтобы максимизировать их ускорение и стабильность. В целом, оптика хаотична и ее трудно решить аналитически, поэтому я также написал оптимизатор обучения с подкреплением для запуска симуляций и итерации проектов.
|
|
|
|
"Привлекательность этого подхода заключалась в том, что алгоритм можно было оптимизировать в соответствии с любыми критериями; такой парус можно было бы точно настроить для конкретных задач и режимов полета или быстро переработать в соответствии с меняющимися требованиями миссии.
|
|
|
|
"В своем докторском проекте я использовал эти генерирующие паруса для улучшения конструкций повышенной готовности (не из метаматериала), которые вскоре могут быть запущены в эксплуатацию, и для разработки нашего собственного прототипа солнечного паруса NottSpace. Это исследование стоит ускорить, поскольку эти паруса представляют собой высокоэффективное двигательное решение и даже являются одним из немногих экономически выгодных средств удаления космического мусора с НОО".
|
|
|
|
Д-р Каппеллетти и д-р Пушпарадж из исследовательской группы NottSpace в сотрудничестве с Мюнхенским техническим университетом, Германия, и Королевским технологическим институтом KTH, Швеция, внесли свой вклад в разработку более широкой дорожной карты для планетарной системы защиты от солнца, идея которой изучается в рамках глобальных усилий по солнечной геоинженерии. Предлагаемая система солнцезащитных козырьков могла бы помочь отражать или рассеивать солнечную радиацию для снижения глобальных температур.
|
|
|
|
Недавно доктор Каппеллетти из Ноттингемского университета также была приглашена представить эту концепцию на мероприятии Организации Объединенных Наций, посвященном инновациям в области климата, где она рассказала о потенциале планетарных зонтов на солнечных парусах как части будущих стратегий устойчивости к изменению климата.
|
|
|
|
Команда, стоящая за этим исследованием, также активно интегрирует эти передающие устройства в свои собственные миссии CubeSat, включая WormSail (полезная нагрузка для астрофармацевтики в сотрудничестве со Школой фармации) и JamSail (полезная нагрузка для GNSS jamming mapper), обе платформы 3U, которые в настоящее время разрабатываются в Ноттингемском университете.
|
|
|
|
Источник
|
