Главная » Вопросы » Наука и техника » Космос

Расскажите про проект TSS?
Расскажите про проект TSS (попытка потянуть кабель между двумя космическими кораблями). Почему предполагалось, что будут увеличиваться высота полета шаттла?
Категория: Космос | Добавил: Oleg74 (14.03.2018)
Просмотров: 110 | Ответы: 2 | Рейтинг: 5.0/1
Ответов: 2
0 Forget
14.03.2018 оставил(а) комментарий:
Проект TSS (Tethered Satellite System, by NASA/Italian Space Agency) заключался в том, что Space Shuttle, находясь на орбите вокруг Земли, выпустил в космос небольшой спутник на длином, до 20 км, тросе. Натяжение троса обеспечивалось за счет естественного различия орбитального движения Шаттла и его сателлита.

Первоначально эксперимент планировался для изучения верхней атмосферы (высоты порядка 80-100 км). Самолеты и шары-зонды там не летают, ракеты "живут" там недолго - взлетела и сразу обратно падает. Спутник на такой высоте тоже "жить" не может: атмосфера уже слишком плотная, спутник сильно тормозится, падает еще ниже и сгорает. Поэтому был придуман такой фокус: на низкой орбите (но уже практически вне атмосферы) летает Шаттл и на длинном тросе выпускает зонд, который погружается в верхние слои атмосферы (в идеале примерно до 80 км). Зонд маленький и тормозится слабо, и, соответственно, слабо тормозит массивный Шаттл. Поэтому Шаттл относительно долго может оставаться на орбите и исследовать верхнюю атмосферу. Но все равно Шаттл должен находится на слишком низкой орбите и не может пребывать там долго без коррекции двигателем (чтобы скомпенсировать трение об остаточную атмосферу). На этих высотах вообще возможны только короткие "нырки" в верхнюю атмосферу, что почти не отличается от зондирования ракетами.

В эксперименте также планировалось проверить идею использования электрической энергии ионосферы, замыкая ее проводящим тросом. Дело в том, что в таком длинном проводнике, движущемся перпендикулярно магнитному полю Земли, будет возникать значительная разность потенциалов на концах. Если Space Shattle будет обмениваться с окружающей ионосферой зарядом и таким образом поддерживаться при потенциале ионосферы, то в результате сателлит накопит на себе значительный заряд. Изучение взаимодействия такого сильно заряженного тела, а также и самого троса с ионосферой представяет большой научный интерес.

(Под "электрической энергией ионосферы" имеется в виду энергия, накопленная в ионизации атомов. Если бы длинный провод был неподвижен относительно ионосферы, а в самой ионосфере отсутствовали токи, в частности, под действием солнечного ветра, то ЭДС могло возникать из-за различия концентраций ионов на разных высотах, аналогично гальваническому элементу. Поток ионов на спутники на разных высотах отличается как из-за солнечного ветра, так и из-за движения спутников, что, видимо, также создаст стационарную ЭДС на концах провода. При наведении ЭДС в магнитном поле источником энергии является кинетическая энергия спутников, а не ионосфера).

Когда проект TSS затевался, предполагалось исследование по обеим программам - ионосферы и верхней атмосферы - естественно, разными спутниками: один запускается вниз, другой - ввверх. Кстати, вопрос на засыпку: почему спутник не крутится? Ведь если мы выпускаем его вверх, то для того, чтобы на каждом удалении от Шаттла он находился в равновесном положении (вдоль вертикали), он должен получать дополнительный момент вращения относительно Шаттла. Получается, что устойчивое равновесие "игольчатого" спутника - длинная ось в зенит?

Первая неудавшаяся попытка эксперимента состоялась в августе 1992 года. Тогда из-за технической неполадки при выпуске троса сателлит отошел всего на 300 метров от Шаттла и поэтому не смог обеспечить выполнение намеченной программы исследований.

Вторая попытка была проведена в феврале 1996 года. Когда трос был выпущен практически на полную длину, около 20 км, он оборвался (сателлит выпускался вверх, в сторону, противоположную Земле). Однако за те 5 часов, пока трос разматывался, ученым все же удалось собрать немало информации об ионосфрере Земли.
0 Ninaarc
14.03.2018 оставил(а) комментарий:
5 февраля 1996 года с помощью космического шаттла Columbia (миссия STS-75) на орбите был развёрнут экспериментальный трос. Эксперимент назывался Tethered Satellite System (TSS-1R) «спутник тросовой системы», целью которого была попытка выработки электроэнергии за счет использования магнитного поля Земли.

Спутник тросовой системы вращался вокруг Земли на высоте 296 километров для размещения в разреженном и электрически заряженном слое атмосферы — ионосфере. В миссии STS-75 предполагалось развернуть трос длиной 20,7 км (12,9 миль). Когда более 19 километров троса были развернуты — трос оборвался. Хотя эксперимент не был успешным, были записаны данные продолжительностью прибли зительно пять часов.
Трос представлял собой длинные электропроводящие провода с высокой светоотражательной способностью.
avatar