Pokonanie plazmy - nowa metoda komunikacji ze statkiem kosmicznym

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 16:14

W warunkach wchodzenia statku kosmicznego w atmosferę z prędkością naddźwiękową uwalniana jest ogromna ilość ciepła, co nie tylko nakłada wysokie wymagania dotyczące obciążenia termicznego na materiały schodzącego pojazdu, ale także prowadzi do powstania plazmy wokół statku kosmicznego. Blokuje to (a raczej zniekształca) sygnały radiowe - w wyniku czego statek kosmiczny nie jest w stanie komunikować się ze swoimi stacjami naziemnymi przez kilka minut.

Zadanie zapewnienia stabilnej komunikacji radiowej ze statkiem zniżającym jest bardzo pilne.

Zadanie jest nie mniej pilne w aspekcie militarnym: RGSN pocisków naddźwiękowych i głowic ICBM. Na przykład dla:

3M-22 ("Cyrkon") / na zdjęciu pokazowa makieta pahMos-II, ale jest mało prawdopodobne, że 3M-22 będzie inny.

s

Obiekt 4202 (U-71) (Tak przedstawia go towarzysz Korotczenko).

Lub, jak ujmuje to Washington Times:

Radar i komunikacja radiowa za pośrednictwem „takiej” plazmy nie działają: całkowita moc strat energii elektromagnetycznej i promieniowania szumów radiowych, które prawie całkowicie determinują spadek potencjału energetycznego kanału komunikacji radiowej jako całości, znacznie zwiększają i z góry określają utrata łączności radiowej na trajektorii opadania.

Zjawisko rozłączenia podczas ponownego wchodzenia w atmosferę zostało odkryte podczas projektu „Merkury”, a następnie programów „Gemini” i „Apollo”. Przejawia się na wysokości około 90 kilometrów i do znaku 40 kilometrów - w wyniku szybkiego nagrzewania się powierzchni kapsuły opadającej do atmosfery na jej powierzchni tworzy się chmura-film plazmy, który działa jak ekran elektromagnetyczny.

Efekt nosi (nieoficjalnie) nazwę Radio Silence While Fiery Re-Entry.

Pod koniec misji Apollo 13, która przedstawia nieudaną misję księżycową z trzema astronautami na pokładzie, widzów uderza napięcie statku kosmicznego wchodzącego w ziemską atmosferę. To właśnie w tym momencie komunikacja ze statkiem została przerwana, a operatorzy lotów w amerykańskim Houston zaczęli nerwowo palić podczas tych niekończących się ciągnących męczarni sekund. W tym momencie statek kosmiczny wchodzi w atmosferę z drugą prędkością kosmiczną, co powoduje, że zostaje otoczony gorącym zjonizowanym powietrzem, w wyniku czego zostaje przerwana komunikacja z Ziemią.

Żeby było jaśniej, zaprezentuję wideo z wejścia w atmosferę SKA Soyuz TMA-13M:

Najnowszym przykładem jest utrata łączności i telemetrii podczas startów testowych USAF X-51A Scramjet.

Hu z tej „plazmy” i skąd się ona bierze? Oferuję domowe produkty:

1. Opcja oferowana przez mojego odpowiednika, kochany "zholdosh" (używany jest język kirgiski - nie przeklinałem, nie muszę banować) przez OPERATORA (pisownia i styl są zachowane):

Nie myl daru Bożego - TOKAMAKA z jajecznicą-rakietą lecącą z prędkością ponad 5 M (1,5 km/s). Wokół niego utworzyła się plazma w wyniku dysocjacji uderzeniowej cząsteczek powietrza …

w dyskusji nad artykułem: O rozpoczęciu prób morskich rakiet hipersonicznych Zircon

To nie do końca prawda, ale do przyjęcia. W rzeczywistości wszystko jest bardziej skomplikowane.

2. Moja opcja (nie fakt, że jest to wiedza absolutna):

Rysunek przedstawia wynikowe wartości koncentracji równowagowej elektronów (elektron / cm^3) w zależności od wysokości i prędkości wejścia statku kosmicznego do atmosfery;

aerodynamiczna warstwa przyścienna służy jako źródło energii przekazywanej na powierzchnię pojazdu podczas wchodzenia do atmosfery (ruchu w niej)

przy ablacji na ogół uzyskuje się koktajl, ponieważ W tworzenie plazmy biorą udział nie tylko cząsteczki powietrza, ale także cząsteczki / atomy (jony, elektrony) ochrony termicznej.

Ciecz (**), która została uzyskana podczas ogrzewania i odparowania TZP, tj. stop ochrony termicznej - przepływa (dosłownie) po powierzchni pojazdu naddźwiękowego (głowicy bojowej).

Tak, tak: przy takich energiach i temperaturach kwanty światła wyrywają chmury elektronowe z „cegiełek” materii), patrz [1]

Przykłady:

+ elektrolit i migracja ładunków z anody do katody;

+ kulka, która przykleja się do ściany, jeśli pocierasz nią o skórę głowy (jeśli masz łysinę, możesz ją ocierać o czyjąś). A ściana nie jest naelektryzowana, jest neutralna. Jednak „przykleja się”!

Mój syn biegnie do domu i mówi:

Chcę ci pokazać sztuczkę.

Bierze kawałek papieru, rwie go na drobne kawałki, wyjmuje długopis i pociera nim włosy.

A potem co się stało, myślę, że zgadłeś …

i wiele więcej.

Być może skończę i wrócę do naszych „baranów”. Którą opcję wybrać (operator lub kopalnia) - zdecyduj sam.

Zapamiętaj tylko to zdjęcie *** (przyda się):

W jaki sposób ta szkodliwa plazma zakłóca fale radiowe i radar?

W końcu plazma jest jak „zjonizowany gaz quasi-neutralny”! Gaz, ale zły gaz.

- antena po prostu jest włączona, a okienko anteny (AO) również może się przepalić lub zmienić swoją stałą dielektryczną.

Podjęto kilka prób rozwiązania tego problemu:

1. Podejście sowieckie (wdrożone).

- Słabo kierunkowe promienniki mikrofalowe anten pokładowych z podgrzaną ochroną termiczną i stopionym materiałem na osłonie termicznej.

- Anteny pokładowe z ochroną termiczną, których oryginalne konstrukcje mają zmniejszoną wrażliwość ich przezroczystości radiowej na działanie wysokotemperaturowego ogrzewania aerodynamicznego.

- Metody naświetlania radiowego AO dla warunków nagrzewania aerodynamicznego, zapewniające zmniejszenie strat w nagrzanym AO.

- Zastosowanie „długich” anten żaroodpornych poza powłoką plazmy.

-Zwiększenie EFEKTYWNOŚCI FUNKCJONOWANIA POKŁADOWYCH SYSTEMÓW ŁĄCZNOŚCI RADIOTECHNICZNEJ POWROTNYCH POJAZDÓW KOSMICZNYCH

- W wyniku nałożenia stałego pola elektrycznego na powierzchnię promieniującą AO następuje redystrybucja ładunku w stopie na powierzchni zabezpieczenia termicznego, co prowadzi do zmniejszenia w nim strat, a tym samym do wybielanie AO.

- Ze względu na dopływ czynnika chłodniczego przez porowatą osłonę termiczną do jej powierzchni, podczas gdy temperatura powierzchni promieniującej AO zostaje obniżona do temperatury poniżej temperatury topnienia.

-A także pasywną zasadą jest budowa ochrony termicznej z połączenia materiałów o różnych temperaturach topnienia, co prowadzi do redystrybucji pola temperatury na powierzchni ochrony termicznej i zapewnia zwiększoną przezroczystość radiową części SKA (głowica bojowa).

Oryginalne źródła, a także wykorzystane dokumenty, zdjęcia i filmy: