Модели метеороидной среды в околоземном космическом пространстве и определение плотности потока метеороидов

Автор: Миронов Вадим Всеволодович, Толкач Михаил Александрович

Журнал: Космическая техника и технологии @ktt-energia

Рубрика: Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов

Статья в выпуске: 2 (17), 2017 года.

Бесплатный доступ

Задачи оценки риска повреждения космических аппаратов метеороидами и частицами космического мусора являются весьма актуальными. Вероятность неповреждения космического аппарата зависит от свойств элементов его конструкции и плотности потока сверхскоростных частиц. Влияние свойств элементов конструкции определяется их способностью противостоять высокоскоростному удару и описывается баллистическими предельными уравнениями. Настоящая статья представляет собой аналитический обзор работ (в основном зарубежных) по оценке плотности потока метеороидов на основе различных моделей метеороидной среды. Сформулированы общие требования, предъявляемые к экспериментальным данным, которые могут считаться приемлемыми для получения более общих зависимостей, пригодных для оценки плотности потока метеороидов. Сравнены величины плотности потока метеороидов, полученные по различным моделям, в т. ч. по модели, представленной в действующем отечественном стандарте. На основании анализа экспериментальных данных, накопленных к настоящему времени, предложена аналитическая зависимость для вычисления интегральной плотности потока метеороидов в окрестностях Земли.

Еще

Метеороид, космический мусор, защита космического аппарата от метеороидов, метеороидная среда, плотность потока метеороидов

Короткий адрес: https://readera.org/14343555

IDR: 14343555

Список литературы Модели метеороидной среды в околоземном космическом пространстве и определение плотности потока метеороидов

  • Космическая деятельность России и стран мира. Экспресс-информация. Центр научно-технической информации ООО «Поиск». 09-10.10.2016. С. 4.
  • Миронов В.В., Толкач М.А. Баллистические предельные уравнения для оптимизации системы защиты космических аппаратов от микрометеороидов и космического мусора//Космическая техника и технологии. 2016. № 3(14). С. 26-42.
  • ГОСТ 25645.128-85. Вещество метеорное. Модель пространственного распределения. М.: Издательство стандартов, 1985. 24 с.
  • ГОСТ 25645.167-2005. Космическая среда (естественная и искусственная). Модель пространственно-временного распределения плотности потоков техногенного вещества в космическом пространстве. М.: Стандартинформ, 2005. 36 с.
  • Бронштэн В.А. Метеоры, метеориты, метеороиды. М.: Наука, 1987. 173 с.
  • Newman M.EJ. Power laws, Pareto distributions and Zipf’s law. Arxiv: condmat/0412004v3 29 May 2006. Режим доступа: http://arxiv.org/pdf/cond-mat/0412004.pdf (дата обращения 18.06.2015 г.).
  • Барабанов С.И., Николенко И.В., Смирнов М.А. Предварительная интерпретация наблюдений тел метрового и декаметрового размера в околоземном космическом пространстве//Материалы Международной конференции «ГИС для устойчивого развития территорий «INTERCARTO-9», Новороссийск -Севастополь, июнь 2003. С. 573-577. Режим доступа: http://www.planetmaps.ru/files/2003_7.pdf (дата обращения 18.06.2015 г.).
  • Белькович О.И. Метеорное распространение радиоволн. Казанский государственный университет, филиал в г. Зеленодольске. Физико-математический факультет. Кафедра теоретической и экспериментальной физики. Зеленодольск, 2008. Режим доступа: http://www.pandia.ru/text/77/132/936.php (дата обращения 18.06.2015 г.).
  • Kozak P.M., Kruchynenko V.G., Kruchenytskyi G.M., Ivchenko V.M., Kozak L.V., Bilokrynytska L.M., Taranukha Y.G., Rozhilo O.O. Transformation of sporadic low-mass meteoroid component into the aerosol of the Earth’s upper atmosphere. Космiчна наука i технологiя. 2010. Т. 16. № 4. С. 13-21. Режим доступа: http://ftp.mao.kiev. ua/pub/knit/16/4/knit-16-4-2010-02.pdf (дата обращения 18.06.2015 г.).
  • Бобков В.Н., Васильев В.В., Демченко Э. К., Лебедев Г.В., Овсянников В. А., Раушенбах Б.В., Сургучев О. В., Тимченко В.А., Феоктистов К.П., Фрумкин Ю. М., Черняев Б.В. Космические аппараты/Под общ. ред. К.П. Феоктистова. М.: Воениздат, 1983. 319 с.
  • Светашкова Н.Т. Влияние масс и скоростей спорадических метеорных тел на распределение плотности их потока по небесной сфере/Астрономия и геодезия. Томск: Изд-во ТГУ, 1985. Вып. 13. С. 50-58.
  • Семкин Н.Д. Испытания материалов и элементов электронного оборудования космических аппаратов. Учеб. пособие/Самара: Изд-во Самарского государственного аэрокосмического университета, 2010. 320 с.
  • Фаворский О.Н., Каданер Я.С. Вопросы теплообмена в космосе. М.: Высшая школа», 1967 г. 240 с.
  • Mann I., Czechowski A. Dust grain dynamics in and around the heliosphere. 2004. Institut für Planetologie, Westfälische Wilhelms-Universität, Münster, GermanySpace Research Center, Polish Academy of Sciences, Bartycka 18A, PL-00716 Warsaw, Poland. Режим доступа: http://www.uni-muenster.de/imperia/md/content/planetologie/pdf/imannpersonalpage/aip_2004.pdf (дата обращения 22.09.2016 г.).
  • Кручиненко В.Г. Аккреция космического вещества на Землю. Astronomical School’s Report. 2000. Т. 1. № 2. С. 78-90. (Астрономическая обсерватория Киевского Национального университета имени Тараса Шевченко, Украина). Режим доступа: http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/ASTRO/article/viewFile/6372/7191 (дата обращения 11.05.2016 г.).
  • Whipple F.L. On maintaining the meteoritic complex//In: Studies in interplanetary particles. Smithson Astrophys. Obs. 1967. Spec. Rep. 239. P. 3-45. Режим доступа: http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19670029881.pdf (дата обращения 09.10.2016 г.).
  • Мартынов Д.Я. Курс общей астрофизики. Учеб. для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Наука, 1988. 640 с.
  • Семкин Н.Д., Воронов К.Е., Пияков А.В., Пияков И.В. Регистрация космической пыли искусственного и естественного происхождений//Прикладная физика. 2009. № 1. С. 86-102.
  • Новиков Л.С. Воздействие твердых частиц естественного и искусственного происхождения на космические аппараты. Учебное пособие. М.: Университетская книга, 2009. 104 с.
  • Муртазов А.К. Физические основы экологии околоземного пространства. Учеб. пособие. Рязань: РГУ им. С.А. Есенина, 2008. 272 с. Режим доступа: http://www. kosmofizika.ru/pdf/murtazov.pdf (дата обращения 14.12.2016 г.)
  • ISO/FDIS 14200. Space environment (natural and artificial) -Guide to process -based implementation of meteoroid and debris environmental models (orbital altitudes below GEO + 2 000 km). ISO/FDIS 14200:2012(E). 2012-10-29. Режим доступа: http://spacewx. com/Docs/ISO_FDIS_14200(E).pdf (дата обращения 19.08.2016 г.).
  • Comparison of Meteoroid Models. IADC Action Item 24.1. IADC-09 -03. 05 November 2009. Режим доступа: http://www.iadc-online. org/Documents/IADC-09 -03_AI_n24 _1 _ final1.pdf (дата обращения 06.04.2015 г.).
  • Grün E., Zook H.A., Fechtig H., Giese R.H. Collisional balance of the meteoritic complex Icarus 62, 1985, pp. 244-272. Режим доступа: https://www.researchgate.net/publication/223452299_Grun_E_Zook_H_A_ Fechtig_H_Giese_R_H_Collisional_balance_ of_the_meteoritic_complex_Icarus_62_244-272 (дата обращения 09.10.2016 г.).
  • Ruhl K., Bunte K.D., Gaede A., Miller A. ESABASE2 -Debris. Software User Manual. 16852/02/NL/JA/PC Version of DEBRIS Impact Analysis Tool/(2013_ESABASE2-Debris-User-Manual). Режим доступа: http://esabase2.net/wp -content/uploads/2013/07/ESABASE2-Debris-User-Manual.pdf (дата обращения 14.12.2016 г.).
  • Gäde A., Miller A. Project: ESABASE2/Debris Release 6.0. Technical Description Ref. R077-231rep_01_03_01_Debris_Technical Description.doc. 2013-07-05. Режим доступа: http://esabase2.net/wp-content/uploads/2013/0 7/ESABASE2-Debris -Technical-Description.pdf (дата обращения 07.05.2016 г.).
  • Space Station Program Natural Environment Definition for Design. SSP 30425 Revision B. Feburary 8, National Aeronautics and Space Administration Space Station Program Office, Houston, 1994. Режим доступа: http://everyspec.com/NASA/NASA-JSC/NASA-SSP-PUBS/SSP-30425B 29660/(дата обращения 09.10.2016 г.).
  • Drolshagen G., Dikarev V., Landgraf M., Krag H., Kuiper W. Comparison of Meteoroid Flux Models for Near Earth Space // Earth Moon Planets. 2008. V. 102. Issue 1-4. P. 191-197. Режим доступа: http:// download.springer.com/static/pdf/704/art % 253A10.1007% 252Fs11038-007-9199-6. p df?originUrl=http% 3 A% 2F% 2 Flink. springer. com%2Farticle%2F10.1007%2Fs11038-007-9199-6&token2=exp = 1476015976~acl=%2Fsta tic%2Fpdf%2F704%2Fart%25253A10.1007%2 5252Fs11038-007-9199-6.pdf%3ForiginUrl%3D http%253A%252F%252Flink.springer.com%252 Farticle%252F10.1007%252Fs11038-007-9199-6* ~hmac = 18b24ecd6cdcc8a96307ffadaea148 e3e256965eb29fa1d1cc70d4a11780a1a0 (дата обращения 09.10.2016 г.).
  • Jones J. Meteoroid Engineering Model -Final Report. NASA/MSFC internal report SEE/CR-2004-400. (Updates were made in 2007). Режим доступа: https://www.nasa.gov/pdf/192930main_SEECR-2004-400_M0D_ MEM.pdf (дата обращения 14.08.2016 г.).
  • McNamara H. et al. Meteoroid engineering model (mem): a meteoroid model for the inner solar system. Earth Moon Planets. 2005, 95, pp. 123-139. Режим доступа: https://www. nasa.gov/pdf/192939main_mem.pdf (дата обращения 14.12.2016 г.)
  • Gäde A., Miller A. ESABASE2/Debris Release 7.0 Technical Description. Reference: R077 -231 rep _01 _05 _Debris_Technical Description.docx. 2015-09-15. Status: Final. Режим доступа: http://esabase2.net/wp-content/uploads/2015/12/ESABASE2-Debris -Technical-Description.pdf (дата обращения 14.08.2016 г.)
  • Машиностроение. Энциклопедия в 40 т. T. IV-22. Ракетно-космическая техника. М.: Машиностроение, 2012. 925 с.
  • Попова О.П. Метеорная пыль в атмосфере Земли. В сб. «Нано-и микромасштабные частицы в геофизических процессах»/Под ред. В.В. Адушкина и С.И. Попеля. М.: МФТИ, 2006. С. 95.
  • Orbital debris: a technical assessment. NASA-CR-198639. N95-28852. 211 p. Washington D.C.: National academy press, 1995. Режим доступа: https://orbitaldebris.jsc.nasa. gov/library/a-technical-assessment.pdf (дата обращения 11.04.2015 г.).
  • Technical report on space debris. Sales № E.99.I.17, ISBN 92-1-100813-1. New York: United Nations publication, 1999. Режим доступа: https://orbitaldebris.jsc.nasa.gov/library/un_report_on_space_debris99.pdf (дата обращения 14.12.2016 г.).
  • Handbook for limiting orbital debris. NASA-handbook 8719.14. Expiration Date: 2013-07-30. Режим доступа: http://www.hq.nasa.gov/office/codeq/doctree/NHBK871914.pdf (дата обращения 09.10.2016 г.).
  • Муртазов А.К. Мониторинг загрязнений околоземного пространства оптическими средствами: монография/А.К. Муртазов. Рязань: Ряз. гос. ун-т им. С.А.Есенина, 2010. 248 с.
  • Назаренко А.И. Моделирование космического мусора. Монография. М.: ИКИ РАН. Серия «Механика, управление и информатика». 2013. 216 с.
Еще
Статья научная