Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Спутники сами соберут энергию для почти глобального охвата Земли

Спутники сами соберут энергию для почти глобального охвата Земли
Какое минимальное количество спутников необходимо для наблюдения каждой точки на Земле? И как эти спутники могут оставаться на орбите и поддерживать непрерывное круглосуточное покрытие, борясь с гравитационным полем Земли, притяжением Солнца и Луны и давлением солнечного излучения?


В середине 1980-х годов исследователь Джон Э. Дрейм предложил то, что считается идеальным решением: созвездие из четырех спутников. Но количество топлива, необходимое для удержания спутников на месте, и связанные с этим затраты сделали конфигурацию неосуществимой.

Сейчас сотрудничество, спонсируемое Национальным научным фондом, во главе с Патриком Ридом, обнаружило правильную комбинацию факторов, позволяющих создать созвездие из четырех спутников, что может способствовать развитию телекоммуникаций, навигации и дистанционного зондирования. Изобретательным образом исследователи заставили силы, которые обычно разрушают спутники, работать в их пользу.

«Один из интересных вопросов, который у нас возник, заключался в том, можем ли мы на самом деле трансформировать эти силы? Вместо того, чтобы деградировать систему, можем ли мы перевернуть ее так, чтобы созвездие собирало энергию этих сил и использовало их для активного контроля над собой?» сказал Рид.

Разработанные Ридом инструменты поиска на основе искусственного интеллекта идеально подходят для навигации по многочисленным сложностям размещения спутников и управления ими.

В рамках этого проекта Рид сотрудничал с исследователями из Aerospace Corporation, сочетая свои алгоритмические ноу-хау с опытом компании в области современной астрофизики, оперативной логистики и моделирования.

Чтобы просеять сотни тысяч возможных орбит и комбинаций возмущений, команда использовала суперкомпьютер Blue Waters в Университете Иллинойса. По словам Рида, Blue Waters сжал вычислительные исследования на 300 или 400 лет до примерно месяца фактических вычислений.

Они распределили конструкции созвездий на две модели, которые могли вращаться на орбите в течение 24- или 48-часового периода и достигать непрерывного охвата более 86% и 95% земного шара, соответственно. Несмотря на то, что теоретически 100% покрытие было бы идеальным, исследователи обнаружили, что пожертвование всего лишь 5% -14% дает больший выигрыш в плане сбора энергии от тех же сил гравитации и солнечного излучения, которые обычно делают спутниковое созвездие недолговечными и осложняют контроль.


Компромисс стоит того, особенно потому, что операторы спутников могут контролировать, где будут возникать пробелы в покрытии. Перебои в этих регионах с низким приоритетом будут длиться примерно 80 минут в день в худшем случае.

«Это одна из тех вещей, где стремление к совершенству может помешать инновациям», - сказал Рид. «Могут быть миссии, в которых абсолютно необходимо охватить всюду на Земле, и в этих случаях просто нужно будет использовать больше спутников, сетевых датчиков или гибридных платформ».

Использование такого типа пассивного контроля может потенциально продлить срок службы созвездия с 5 до 15 лет. Этим спутникам потребуется меньше топлива, и они будут летать на более высоких отметках, удаляя их из опасной зоны интенсивного движения на низкой околоземной орбите. Но, пожалуй, самая большая удача - это низкая стоимость. Коммерческие интересы или страны, не имеющие финансовых ресурсов для запуска большого созвездия спутников, смогут достичь почти непрерывного глобального охвата за небольшие деньги с уменьшением долгосрочных технических накладных расходов.

«Даже один спутник может стоить сотни миллионов или миллиарды долларов, в зависимости от того, какие датчики на нем установлены и какова его цель. Поэтому наличие новой платформы, которую можно использовать для существующих и новых миссий, довольно изящно», - сказал Рид. «Существует большой потенциал для дистанционного зондирования, телекоммуникаций, навигации, высокоскоростного зондирования и обратной связи по всему пространству, и это развивается очень быстро. Вероятно, есть все виды применений, которые могут извлечь выгоду из долгоживущей, самоадаптирующейся спутниковой группы с почти глобальным охватом».

Статья «Спутниковые созвездия с низкой стоимостью для почти непрерывного глобального охвата» опубликована 10 января в журнале Nature Communications.

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
0
Virgin Orbit терпит неудачу при первом запуске ракеты

Virgin Orbit терпит неудачу при первом запуске ракеты

В понедельник компания Virgin Orbit Ричарда Брэнсона потерпела неудачу во время первого испытательного запуска новой ракеты с помощью Боинга 747 «Cosmic Girl» над Тихим океаном у побережья Южной Калифорнии.

Первый запуск начался хорошо, пока ракету не сбросили из-под левого крыла гигантского самолета, получившего название «Cosmic Girl». «Мы подтвердили чистое высвобождение от самолета. Но миссия вскоре прервалась в полете. Cosmic Girl и летная команда в безопасности и возвращаются на базу», - говорится в официальном комментарии в Twitter к запуску Virgin Orbit. Не было сообщено никаких фактов о том...
26.05.20 18:54
0
3
Астрономы сделали снимок космического огненного кольца

Астрономы сделали снимок космического огненного кольца

Астрономы сделали изображение очень редкого типа галактики, похожего на космическое огненное кольцо, существовавшего 11 миллиардов лет назад.

Круглая галактика, массой как у Млечного Пути, с отверстием посередине, и похожая на огромный пончик. Её открытие описано в журнале Nature Astronomy и призвано расшевелить теории о самом раннем образовании галактических структур и их развитии. «Это очень любопытный объект, которого мы никогда раньше не видели», - сказал ведущий исследователь Тиантиан Юань из австралийского Центра передовой астроф...
25.05.20 21:31
0
1
НАСА дало разрешение на первый полет SpaceX с экипажем 27 мая

НАСА дало разрешение на первый полет SpaceX с экипажем 27 мая

В пятницу НАСА дало зеленый свет запуску на следующей неделе двух астронавтов на борту корабля SpaceX - первый космический полет с экипажем с территории США за 9 лет.

Представители космического агентства США и компании Илона Маска с четверга встречались в Космическом центре Кеннеди во Флориде для окончательной проверки космической капсулы «Crew Dragon» в преддверии первой миссии 27 мая. Американские астронавты Роберт Бенкен и Дуглас Херли покинут историческую стартовую площадку 39А космического центра Кеннеди в среду в 23:33 по московскому времени и прибудут н...
24.05.20 13:13
0
2
ALMA наблюдает мерцающее сердце Млечного Пути

ALMA наблюдает мерцающее сердце Млечного Пути

Комплекс ALMA обнаружил квазипериодические мерцания в миллиметровом диапазоне из черной дыры в центре Млечного пути, Sgr A *.

Команда объяснила это мерцание как вращение радио-пятен, окружающих сверхмассивную черную дыру с небольшим радиусом орбиты. Это интересная подсказка к исследованиям пространства-времени с чрезвычайной гравитацией. «Известно, что Sgr A * иногда вспыхивает в миллиметровом диапазоне», - говорит Юхей Ивата, ведущий автор статьи, опубликованной в Astrophysical Journal Letters. «С помощью ALMA мы получ...
23.05.20 15:28
0
0
Virgin Orbit терпит неудачу при первом запуске ракеты

Virgin Orbit терпит неудачу при первом запуске ракеты

В понедельник компания Virgin Orbit Ричарда Брэнсона потерпела неудачу во время первого испытательного запуска новой ракеты с помощью Боинга 747 «Cosmic Girl» над Тихим океаном у побережья Южной Калифорнии.

Первый запуск начался хорошо, пока ракету не сбросили из-под левого крыла гигантского самолета, получившего название «Cosmic Girl». «Мы подтвердили чистое высвобождение от самолета. Но миссия вскоре прервалась в полете. Cosmic Girl и летная команда в безопасности и возвращаются на базу», - говорится в официальном комментарии в Twitter к запуску Virgin Orbit. Не было сообщено никаких фактов о том...
26.05.20 18:54
0
3
Астрономы сделали снимок космического огненного кольца

Астрономы сделали снимок космического огненного кольца

Астрономы сделали изображение очень редкого типа галактики, похожего на космическое огненное кольцо, существовавшего 11 миллиардов лет назад.

Круглая галактика, массой как у Млечного Пути, с отверстием посередине, и похожая на огромный пончик. Её открытие описано в журнале Nature Astronomy и призвано расшевелить теории о самом раннем образовании галактических структур и их развитии. «Это очень любопытный объект, которого мы никогда раньше не видели», - сказал ведущий исследователь Тиантиан Юань из австралийского Центра передовой астроф...
25.05.20 21:31
0
1
НАСА дало разрешение на первый полет SpaceX с экипажем 27 мая

НАСА дало разрешение на первый полет SpaceX с экипажем 27 мая

В пятницу НАСА дало зеленый свет запуску на следующей неделе двух астронавтов на борту корабля SpaceX - первый космический полет с экипажем с территории США за 9 лет.

Представители космического агентства США и компании Илона Маска с четверга встречались в Космическом центре Кеннеди во Флориде для окончательной проверки космической капсулы «Crew Dragon» в преддверии первой миссии 27 мая. Американские астронавты Роберт Бенкен и Дуглас Херли покинут историческую стартовую площадку 39А космического центра Кеннеди в среду в 23:33 по московскому времени и прибудут н...
24.05.20 13:13
0
2
ALMA наблюдает мерцающее сердце Млечного Пути

ALMA наблюдает мерцающее сердце Млечного Пути

Комплекс ALMA обнаружил квазипериодические мерцания в миллиметровом диапазоне из черной дыры в центре Млечного пути, Sgr A *.

Команда объяснила это мерцание как вращение радио-пятен, окружающих сверхмассивную черную дыру с небольшим радиусом орбиты. Это интересная подсказка к исследованиям пространства-времени с чрезвычайной гравитацией. «Известно, что Sgr A * иногда вспыхивает в миллиметровом диапазоне», - говорит Юхей Ивата, ведущий автор статьи, опубликованной в Astrophysical Journal Letters. «С помощью ALMA мы получ...
23.05.20 15:28
0