РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ РЕЖИМОВ СПУТНИКА ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ

© Р.В.Захаров, А.В.Тарасова
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Проблемы ракетной и космической техники"
2015 г.

В процессе орбитального движения меняется положение ис-кусственного спутника Земли (ИСЗ) не только относительно нашей планеты, но и относительно Солнца, что приводит к периодическому изменению условий облучения его поверхностей солнечными лучами и потоками излучения, уходящими от Земли. Другим периодическим фактором теплового нагружения является работа приборов. Значи-мость первого фактора в формировании теплового режима будет определяться сочетанием оптических свойств и углами облучения, расчёт которых представлен в данной работе.

Целью работы является разработка программного обеспечения для моделирования теплового режима дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) и решения одной из трёх задач: поиск оптимального со-отношения коэффициента черноты и излучательной способности ма-териала, расчёт суммарного теплового потока, воздействующего на ИСЗ, а также нахождение температуры внешней поверхности ИСЗ при рассчитанных внешних тепловых потоках.

Одной из задач является совершенствование методики расчёта теплового нагружения ИСЗ, заключающееся в использовании рассчи-танных с помощью метода конечных элементов тепловых потоков вместо их усреднённых значений, что значительно повышает точность расчёта тепловых потоков, а, следовательно, и температуры поверхности ИСЗ.

Получены аналитические зависимости теплового нагружения ИСЗ для различных его положений на орбите. Возможно использова-ние подобных зависимостей для создания универсального программ-ного обеспечения (ПО) для расчёта тепла ИСЗ с цилиндрической, в частности с призматической, обечайкой, осевая линия которой колли-неарна радиус-вектору Земли.

Основными направлениями дальнейшего развития предполага-ется использование разрабатываемого ПО для расчёта теплового нагружения ИСЗ различных форм с учётом их возможного движения по крену, а также рассмотрение возмущённого движения ИСЗ (т.е. с учётом нецентрального гравитационного поля Земли, с учётом атмо-сферы и солнечного давления) при расчёте тепловых потоков.