طراحی مفهومی بادبان فضایی کاهش مدار برای ماهواره های مدار لئو
عنوان مقاله: طراحی مفهومی بادبان فضایی کاهش مدار برای ماهواره های مدار لئو
شناسه ملی مقاله: JR_JTAE-5-1_003
منتشر شده در در سال 1400
شناسه ملی مقاله: JR_JTAE-5-1_003
منتشر شده در در سال 1400
مشخصات نویسندگان مقاله:
علی کثیری - دانشکده مهندسی هوافضا-دانشگاه صنعتی امیرکبیر
فرهاد فانی صابری - هیئت علمی پژوهشگاه علوم و فناوری فضا-دانشگاه صنعتی امیرکبیر
روژین شکری خانقاه - دانشکده مهندسی هوافضا-دانشگاه صنعتی امیرکبیر
خلاصه مقاله:
علی کثیری - دانشکده مهندسی هوافضا-دانشگاه صنعتی امیرکبیر
فرهاد فانی صابری - هیئت علمی پژوهشگاه علوم و فناوری فضا-دانشگاه صنعتی امیرکبیر
روژین شکری خانقاه - دانشکده مهندسی هوافضا-دانشگاه صنعتی امیرکبیر
هدف اصلی از انجام این پژوهش، ارائه یک روند طراحی به منظور طراحی بادبان کاهش مدار برای ماهواره های مستقر در مدارهای ارتفاع پایین (لئو) با در نظر گرفتن الزامات ماموریت است. در این راستا، ابتدا الزامات و ملاحظات طراحی بادبان کاهش مدار مورد مطالعه قرار گرفته است. در ادامه، مدل های اتمسفری متفاوت و روابط لازم برای طراحی اولیه بادبان کاهش مدار ارائه شده است. سپس، به کمک ابزار Life-time در نرم افزار STK زمان کاهش مدار چندین ماهواره با نسبت های جرم به سطح متفاوت، با استفاده از سه مدل تراکم اتمسفری استاتیکی و دینامیکی Harris-priester، Jacchia-Roberts و MSISE۲۰۰۰از ارتفاع اولیه ۷۰۰ و ۸۰۰ کیلومتری محاسبه شد. از این اطلاعات در بخش طراحی ابعاد بادبان مناسب جهت خارج کردن ماهواره ای با ابعاد و جرم مشخص (مطابق سناریو از پیش تعریف شده) از مدار لئو استفاده می شود. در انتها با استفاده از روابط و نمودارهای ارائه شده، برای مدارزدایی یک ماهوره ۲۰ کیلوگرمی از ارتفاع اولیه ۸۰۰ کیلومتری بادبانی با نسبت جرم به سطح ۰۱/۰ کیلوگرم بر متر طی یک روند منظم طراحی شده است. هندسه این بادبان به منظور بهینه بودن به شکل مربع و مبتنی بر ۴ تیرک نگهدارنده انتخاب شده است. این هندسه با مصالحه بین دو المان ۱-قابلیت اطمینان و ۲- انعطاف پذیری انتخاب شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که بادبان طراحی شده قادر است الزامات ماموریت سیستم مدارزدایی را برآورده ساخته و ماهواره را طی مدت ۶/۳ سال از مدار خارج کند.
کلمات کلیدی: بادبان کاهش مدار, بازگشت به جو, مدل اتمسفری, زباله فضایی, مدار زدایی
صفحه اختصاصی مقاله و دریافت فایل کامل: https://civilica.com/doc/1355662/