Устинов А.Н., Иванов К.М. «Радиационное искусственное плазменное образование для очистки околоземных орбит от космического мусора» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника, № 3(74), с. 63-73 (2023)

Реализация способа плазменной активации аэродинамического торможения «следами атмосферы» может осуществляться с помощью космических аппаратов утилизации орбитального мусора, создаваемых с целью осуществления очистных мероприятий в околоземном пространстве. В данном способе предлагается использовать слабое сопротивление следов атмосферы для торможения искусственно создаваемого плазменного образования большого диаметра, наполняющего и окружающего облако или единичный фрагмент космического мусора. Увеличение аэродинамического сопротивления утилизируемого космического мусора обусловлено на порядки большим миделевым сечением искусственно создаваемого плазменного образования по сравнению с интегральной площадью миделевых сечений совокупности фрагментов космического мусора. Создание плазменного образования обеспечивается с помощью запускаемого с космического аппарата утилизации генератора газопылевой среды. Подвергаясь ионизации под воздействием радиации космического пространства и лазерного облучения, производимого с космических аппаратов утилизации, плазменное образование «сращивает» газопылевое окружение с элементами мусора электростатическими кулоновскими силами. Кроме того, авторами статьи разработан способ осуществления самоионизации искусственного плазменного образования посредством внесения в состав генераторной среды диспергированной пылевой присадки из спонтанно излучающих радионуклидов. Значения сил кулоновского взаимодействия между плазменной средой и поверхностями объектов космического мусора находятся в прямой зависимости от степени ионизации плазмы. Для получения более высокой концентрации ионизованной среды, т.е. высокого значения кулоновского взаимодействия, в её состав вводятся легко ионизирующиеся щелочные и щелочноземельные вещества, имеющие низкий потенциал ионизации. При этом кулоновские электростатические притяжения становятся способными преодолевать рассеивающие усилия аэродинамического воздействия следов атмосферы Земли. Таким образом, искусственное плазменное образование, в состав которого входит космический мусор, сохраняется вплоть до достижения плотных слоев земной атмосферы, где осуществляется его термическая утилизация. Ключевые слова: искусственное плазменное образование, космический аппарат, околоземное космическое пространство, сложная техническая система, собственная внешняя атмосфера, мелкодисперсное образование.