Влияние энергетических характеристик комбинированной двигательной установки на интегральную дозу радиации при выводе космического аппарата на геостационарную орбиту

В настоящее время для перевода космических аппаратов с низкой околоземной орбиты на геостационар- ную наиболее широко используются двигательные установки двух типов - химические и электроракетные. Каждый тип имеет свои преимущества и недостатки. Применение какого-то одного из них не всегда удовле- творяет противоречивым требованиям к эффективности маневра вывода. Возможным решением может быть использование комбинированной двигательной установки, состоящей из жидкостного ракетного и электроракетного двигателей. Такая комбинация позволяет выводить космический аппарат быстрее и эффективнее с точки зрения большей массы полезной нагрузки и затрат по сравнению с наличием только одного типа: электроракетного либо жидкостного ракетного двигателя. Электроракетные двигатели (плаз- менные или ионные) нуждаются в источниках энергии. Обычно для этих целей применяются солнечные бата- реи. Идея применения подобной комбинированной двигательной установки, состоящей из солнечной электро- ракетной установки и разгонного блока «Фрегат», рассматривалась в рамках НИР «Двина ТМ». Применение комбинированной двигательной установки такого вида совмещения требует еще на этапе проектирования определения рациональных энергетических характеристик различных типов двигателей. Для обоснованного выбора необходима информация о влиянии отдельных параметров двигательной установки на итоговые характеристики маневра. При выводе космическому аппарату приходится преодолевать радиационные пояса Земли, при этом элемен- ты его конструкции подвергаются интенсивному воздействию заряженных частиц, что может значительно ограничить срок активного существования. Используя комбинированную двигательную установку, можно значительно сократить время нахождения космического аппарата в области с высоким уровнем радиации. Рассмотрены различные сценарии вывода КА с низкой околоземной на расчетную геостационарную орбиту и оценки полученных при этом аппаратурой суммарных доз радиации. Различные варианты применения комби- нированной двигательной установки (варьирования тягой) позволяют оптимизировать маневр КА и снизить интегральную дозу радиации. В результате был предложен метод оценки влияния энергетических характеристик комбинированной двигательной установки с учетом прохождения радиационных поясов Земли, создана программа, проведены расчеты и выполнен анализ полученных результатов.