Вопросы по устройству и поведению ИСЗ

[1valdis]

Приветствую, товарищи.
1. Почему у некоторых спутников развёрнутые солнечные панели не плоские, а W-образной (волнистой) формы? Пример:

2. Простыми словами, как работает радар синтезированной апертуры? А то читал-читал, а понять не смог. И что даёт отклонение радара относительно надира в стороны, и вперед-назад по траектории движения (что практикуется некоторыми SAR разведчиками, из-за чего их почти невозможно поймать на предсказанной вспышке от радара)?
3. Как мы знаем, многие спутники по окончанию жизни раскручиваются. Возможен ли отрыв некоторых хрупких деталей при сильной закрутке?
4. Треугольные формации Yaogan и (бывшие) NOSS. Для поддержания формы треугольника нужна постоянная корректировка орбиты в пределах одного витка? Или этот треугольник вертится как угодно (не могут же орбиты быть параллельными эллипсами), а ему просто не дают распасться?

Пока всё, дальше ещё могут быть

[xd]

1. Потому что вывод осуществляется в ограниченном объёме под обтекателем ракеты-носителя. Разворачиваются солнечные панели обычно на 2-3 витке.
2. Фазированная антенная решётка появилась заддолго до космической эры. Ну, чуть-чуть раньше, ладно.
3. Нет. Оцените скорость вращения, чтобы понять почему
4. Смотря какая точность нужна. Обычно раз в несколько дней по чуть-чуть пыхают ионниками. Там не такие большие силы.

[1valdis]

1. Потому что вывод осуществляется в ограниченном объёме под обтекателем ракеты-носителя. Разворачиваются солнечные панели обычно на 2-3 витке.

Так это они недоразвернутые, или в полностью развернутом состоянии? Если второе, то как объем может мешать завершить разворачивание, если сложенная панель такого же размера?

2. Фазированная антенная решётка появилась заддолго до космической эры. Ну, чуть-чуть раньше, ладно.

Я и говорю - курил-курил да не вкурил. Кстати, как же отклонение?

3. Нет. Оцените скорость вращения, чтобы понять почему

Есть же некоторые, по нескольку оборотов в секунду вращаются. А там глядишь всякие солнечные панели и отвалятся, как самые далекие от центра тяжести.

4. Смотря какая точность нужна. Обычно раз в несколько дней по чуть-чуть пыхают ионниками. Там не такие большие силы.

Просто сколько я раз смотрел Yaogan'и - они всегда были точно одной и той же формы. Вот и закралось подозрение.

[xd]

1. Конструктивно в плоскость их развернуть проблематично. Конструкция будет проще, легче и прочнее, если сделать такую вот "остаточную" гармошку. Хотя если там 2-3 большие секции, то часто делают полное развёртывание. Для большого количества секций сделать так проще. В общем, они развёрнуты.
2. К спутникам это не относится. Это теория антенн. Вам предложить хороший учебник по антеннам?
3. Ну и какие там ускорения будут? Скажем, 5 оборотов в секунду при диаметре в 2 метра будет давать ускорение \( (2 \pi * 5)^2 * R = 100g \). Совсем мало для разрыва конструкций.
4. Возмущения всегда есть, но он не так велики. Зависит от высоты орбиты, наклонения, эксцентриситета. И необходимой точности. Одно дело субметровые точности, и совсем другое - километры.

[1valdis]

1. Конструктивно в плоскость их развернуть проблематично. Конструкция будет проще, легче и прочнее, если сделать такую вот "остаточную" гармошку. Хотя если там 2-3 большие секции, то часто делают полное развёртывание. Для большого количества секций сделать так проще. В общем, они развёрнуты.

Понял, спасибо.

2. К спутникам это не относится. Это теория антенн. Вам предложить хороший учебник по антеннам?

Я и не думал, что простыми словами действительно так трудно описать эффект от отклонения радара относительно надира.

3. Ну и какие там ускорения будут? Скажем, 5 оборотов в секунду при диаметре в 2 метра будет давать ускорение \( (2 \pi * 5)^2 * R = 100g \). Совсем мало для разрыва конструкций.

Согласен, мало, спасибо.

4. Возмущения всегда есть, но он не так велики. Зависит от высоты орбиты, наклонения, эксцентриситета. И необходимой точности. Одно дело субметровые точности, и совсем другое - километры.

Дело не в возмущениях. Допустим, в идеале если запустить два спутника параллельно друг другу на каком-то расстоянии (скажем, правый и левый) то через полвитка они будут на противоположных позициях (левый будет на позиции правого и наоборот). Орбиты ведь пересекутся. Так что, чтобы поддерживать одинаковые позиции, нужно постоянно подруливать, таким образом очень медленно меняя наклонение орбиты.
По крайней мере я себе это представляю так. Киньте в меня исправлением, если не правда.

[xd]

2. Ну не писать же волновые уравнения...
4. Если они летают по одной орбите при разных положениях в орбите, то коррекция нужна очень маленькая и редко. Наклонение орбиты - самый энергетически ёмкий параметр орбиты, и его обычно не меняют. И вообще запускать спутники на орбиты с разным наклонением при работе в группировке, в которой нужно поддерживать примерно фиксрованное расстояние между аппаратами - глупость несусветная.

[Птыц]

3. Ну и какие там ускорения будут? Скажем, 5 оборотов в секунду при диаметре в 2 метра будет давать ускорение (2π∗5)2∗R=100g. Совсем мало для разрыва конструкций

201g

[1valdis]

4. Если они летают по одной орбите при разных положениях в орбите, то коррекция нужна очень маленькая и редко.

Это же треугольники, а не цепочки, конечно нет.

2. Ну не писать же волновые уравнения...

И без них тоже. Просто влияние на получаемое изображение, на энергозатраты, ещё что-то. Нужно же хоть как-то понять, зачем американцы их вечно наклоняют.

201g

Не знаю, как Вы (т.е. не только Вы, Птыц), считали, я считал через скорость и получил чуть больше 30 м/с2.

[Птыц]

Не знаю, как Вы (т.е. не только Вы, Птыц), считали, я считал через скорость и получил чуть больше 30 м/с2.

Радиус равен 2 м. Длина окружности 4*pi м. При 5 оборотах в секунду пройденное расстояние 20*pi м. Т.е. скорость 20*pi м/с. a=V²/R. Т.е. 400*pi²/2=200*pi² ≈ 1974 м/с² ≈ 201g

[Птыц]

Не знаю, как Вы (т.е. не только Вы, Птыц), считали, я считал через скорость и получил чуть больше 30 м/с2.

Радиус равен 2 м. Длина окружности 4*pi м. При 5 оборотах в секунду пройденное расстояние 20*pi м. Т.е. скорость 20*pi м/с. a=V²/R. Т.е. 400*pi²/2=200*pi² ≈ 1974 м/с² ≈ 201g

Да, прошу прощения Deimos, в примере был диаметр 2м.
Тогда радиус равен 1 м. Длина окружности 2*pi м. При 5 оборотах в секунду пройденное расстояние 10*pi м. Т.е. скорость 10*pi м/с. a=V²/R. Т.е. 100*pi²/1=100*pi² ≈ 987 м/с² ≈ 101g

[xd]

Я специально брал "круглые" цифры для получения "круглого" результата

[1valdis]

2. 4.

Вот это я понимаю ответы! Спасибо!

5. Помню, где-то уже обсуждалось влияние приливных сил на ИСЗ. Расширю вопрос: как же всё-таки ориентируется спутник в пространстве, будучи полностью остановлен магнитным полем Земли?

[xd]

Поясните, что понимается под

будучи полностью остановлен магнитным полем Земли?

[1valdis]

Поясните, что понимается под

будучи полностью остановлен магнитным полем Земли?

Ну как мы знаем, замедление вращения раскрутившегося нерабочего спутника происходит за счёт магнитного поля Земли. Со временем период его вращения вокруг своей оси достигает некоторой большой величины (какой именно?), и что затем происходит с ориентацией КА?

[Грехов Михаил]

замедление вращения раскрутившегося нерабочего спутника происходит за счёт магнитного поля Земли.

Это с какой это стати вы так решили? На спутник, который в основном сделан из немагнитных материалов, не содержит какого-либо магнита в своей конструкции магнитное поле влиять совсем не может. А вот банальное аэродинамическое торможение в следах атмосферы-да. Хотя быть может за счет токов в самой конструкции. Надо считать какие они и насколько влияют. Может там все взаимно компенсируется.

как же всё-таки ориентируется спутник в пространстве, будучи полностью остановлен магнитным полем Земли?

При помощи гиродинов-маховиков. Будучи раскрученными с высокой скоростью маховик стремиться сохранить ориентацию своей оси вращения (гироскопический эффект). а спутник как бы может отталкиваться от этой ориентации и поворачивать себя вокруг этой оси. Ну или в момент пуска тоже может отталкиваться от маховика с массой. Вот неплохое показательное видео:
http://www.youtube.com/watch?v=n_6p-1J551Y

Годная статейка по всем способам поддержания ориентации:
http://geektimes.ru/post/250872/

[1valdis]

Это с какой это стати вы так решили?

Rocket stages, usually hollow metal cylinders, tumble through the Earth's magnetic field. This generates eddy currents in the skin of the structure. The Earth's magnetic field acts on these currents which creates a torque on the rocket. Due to this torque the rotation will slowly decrease.

Fig. 4: The flash period as a function of time for the rocket that brought Cosmos 1559 to 1566 into orbit (84- 52 J). The first part shows a steadily increasing flash period (i.e. a deceleration)... The deceleration is due to magnetic friction. The acceleration is probably due to a fuel leak.

(с) SatObs.

Может там все взаимно компенсируется.

Как видим, нет. И если Вы подумали, что это применимо только для консервных банок-корпусов ракет - это не так. Я лично наблюдал, к примеру, увеличение периода вращения спутника ALOS с 35 секунд до минуты за один год. Тормозится всё. Одно медленнее, другое - быстрее.

При помощи гиродинов-маховиков...

Вопрос не понят. Уточню: спутник нерабочий; его вращение останавливается магнитным полем Земли вышеописанным способом; как в конце-концов ориентируется спутник, когда вращение полностью остановлено?

[1valdis]

Апну темку и заодно задам ещё один вопрос в дополнение к предыдущему, 5-му, на который ответа пока нет.
6. Почему яркость вспышек ГСО на практике разнится в зависимости от того, заходят они в тень или выходят из неё? Как я понимаю, в теории, если бы не было тени Земли, наибольшая яркость вспышки была бы при наибольшей глубине спутника в тени, без смещения в сторону. Как же так происходит, что спутник, к примеру, заходя в тень, вспыхивает третьей величиной, а выходя - вообще не виден? А некоторые (UFO F2 тому пример) вообще вспыхивают и затухают в 2-х градусах от входа в тень?