К ИСТОРИИ ИССЛЕДОВАНИЙ МОДИФИКАЦИИ ОБЪЕКТОВОЙ СРЕДЫ ПРИ РАБОТЕ ЭЛЕКТРОРАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ И ПЛАЗМЕННЫХ УСКОРИТЕЛЕЙ

© Ю.А.Романовский, Ю.А.Уткин
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "История ракетно-космической науки и техники"
2000 г.

Еще на заре развития химических реактивных двигателей К.Э. Циолковский в работе "Исследование мировых пространств реактивными приборами" (1911-1912 гг.) впервые сформулировал идею использования электрических сил для разгона вещества, обладающего электрическим зарядом. В 1929-33 гг. В.П.Глушко предложил первый в мире электротермический плазменный двигатель.

В период с 1960 г. по 1990 г. в серии спутниковых и ракетных экспериментов с бортовыми электрореактивными двигателями (ЭРД), плазменными ускорителями (ПУ) и другими источниками плазмы проводились исследования по их влиянию на КА и исследования модификации околообъектовой среды, вызванной инжекцией стационарных и модулированных плазменных струй со следующими параметрами: ток - 30-300А, скорость струи - 1,5-30 км/с, расходимость струи - до 90°, температура электронов - 1-3 эВ. Исследования околообъектовой среды проводились кон¬тактными методами на различных расстояниях от ЭРД или ПУ, а также дистанционными оптическими и радиофизическими методами. Инжекция струи осуществлялась в ракетных экспериментах на высотах 130-200 км, в спутниковых экспериментах - на высоте 300-800км. Проведено несколько десятков экспериментов в натурных условиях. По данным измерений инжекция струи сопровождается формированием сложной локальной токовой системы, развитием широкого спектра плазменных неустойчивостей, нагревом, ускорением ионосферных ионов и электронов. Вследствие малой скорости рекомбинации ионов струи инжекция плазмы может приводить к образованию крупномасштабных долгоживущих плазменных образований.

В докладе рассматриваются последствия искусственной модификации околообъектовой среды при длительной работе ЭРД и ПУ на КА, а также дополнительные направления использования ПУ для решения научных и прикладных задач физики околозем¬ного космического пространства и космической экологии.

Приводятся данные о плазменных установках, разрабатываемых в Центре им. М.В.Келдыша и предназначенных для решения указанных выше задач в XX веке.