КОСМИЧЕСКОЕ ЗЕРКАЛО

Полезная модель относится к космическим средствам, в частности к космическому зеркалу, и может быть использована как зеркало для отражения солнечных лучей на поверхность Земли: освещение мест катастроф, северных городов, нефтяных и газовых месторождений, теплиц, массовых зрелищ и мероприятий, в качестве антенн радиолокационных станций для исследования дальнего космоса, а также в качестве солнечного паруса.
Известно, что в Японии на территории космического центра состоялся запуск небольшой ракеты S-310-34. На ее борту было два солнечных паруса, сделанных из одной и той же пленки толщиной 7,5 мкм и отличавшихся друг от друга конструкцией системы разворачивания. Первый парус после раскрытия имел форму цветка клевера, второй парус - веерную конструкцию [по материалам SpaceRef].
В данном материале не раскрыта конструкция космического паруса.
Известен солнечный парус „Космическая регата", содержащий поверхность, отражающую солнечный свет и лазерные лучи света, устройство с приводом ориентации этой поверхности. Отражающая поверхность выполнена на основании необходимой жесткости и удобных очертаний, включая рельефные. Стороны от основания соединены с приводами дистанционного регулирования их длины [RU №2001120839 A, F02K 1/00, 2003].
В указанной заявке, как и в предыдущем материале, не раскрыта конструкция солнечного паруса.
Известен также отражатель, содержащий трансформируемый каркас в виде кольцевых соленоидов с установленной в них кольцевыми маховиками, выполненными из материала с термомеханической памятью формы, а также раскладных стержневых многоугольных рамок, соединяемых с кольцевыми соленоидами при помощи стыковочных узлов. Зеркальная пленочная основа отражателя выполнена в виде полос, прикрепляемых к рамкам через формозадающие элементы и регуляторы натяжения пленки. Указанные элементы могут быть выполнены в виде кольцевых соленоидов с кольцевыми маховиками, несущих на себе полосы пленки и придающих отражателю сложную, например, параболическую форму. Часть полос пленки может соединяться с рамками по схеме управляемых жалюзи, при использовании поверхностей отражателя в качестве солнечного паруса. На орбите конструкция отражателя раскрывается за счет эффекта памяти формы кольцевых маховиков, посредством пружинных приводов и фиксаторов стержней рамок, а окончательная форма поверхности пленки и управление ориентацией отражателя осуществляются раскруткой кольцевых маховиков внутри кольцевых соленоидов и перераспределением суммарного кинетического момента системы между различными кольцевыми маховиками длины [RU №2104906 С1, B64G 1/22,1998].
Указанная конструкция является достаточно сложной.
Наиболее близкой к заявляемой конструкции является бескаркасная конструкция с жесткой и гибкой структурой в виде тонкой пленки (солнечный космический парус или пленочный рефлектор, сетчатое металлическое полотно или пленочные панели солнечных батарей и т.п.), формируемая центробежными силами и уложенная путем спиральной намотки на отдельный единый барабан, закрепленный в центре масс вращения и снабженный управляющим приводом, закрепленным на корпусе летательного аппарата. Бескаркасную конструкцию выполняют прямоугольной, квадратной, треугольной, а также выпукло-вогнутой формы, в виде, например, параболоида или гиперболоида вращения и других произвольных форм, для чего совмещают центр парусности конструкции с центром ее масс [RU №2002133269A, B64G 1/00, 2004].
Указанная бескаркасная конструкция с жесткой и гибкой структурой являются достаточно сложной и дорогой.
В основу полезной модели поставлена задача создания космического зеркала, имеющего простую конструкцию и недорогого в изготовлении.
Поставленная задача решается тем, что космическое зеркало, имеющее конструкцию с жесткой и гибкой структурой в виде тонкой пленки, согласно полезной модели, со стороны, обращенной к спутнику, содержит жесткий каркас с жесткой пластиной в его центре, от краев которой в радиальном направлении расходятся легкосплавные металлические штанги, сложенные перпендикулярно жесткой пластине и выполненные с возможностью их раскрытия автоматически механическим способом, жесткий каркас приклеен к центру металлизированной пленочной основы, расположенной в сложенном виде внутри пространства, образованном легкосплавными металлическими штангами и жесткой пластиной и выполненной с возможностью развертывания за счет статического электричества и образования рабочей поверхности космического зеркала.
Диаметр жесткой пластины выполнен меньшим, чем диаметр спутника.
Легкосплавные металлические штанги выполнены на пружинных шарнирах с фиксаторами.
Легкосплавные металлические штанги имеют длину не менее 3 м.
Жесткая пластина может иметь круглую форму.
Рабочая поверхность в развернутом виде может иметь круглую форму.
Выполнение со стороны, обращенной к спутнику, жесткого каркаса с жесткой пластиной в его центре, от краев которой в радиальном направлении расходятся легкосплавные металлические штанги, сложенные перпендикулярно жесткой пластине и выполненные с возможностью их раскрытия автоматически механическим способом, приклеивание жесткого каркаса к центру металлизированной пленочной основы, расположенной в сложенном виде внутри пространства, образованном легкосплавными металлическими штангами и жесткой пластиной и выполненной с возможностью развертывания за счет статического электричества и образования рабочей поверхности космического зеркала, позволяет создать более простую и менее дорогую по сравнению с прототипом конструкцию космического зеркала. Простота конструкции позволяет легко развертывать ее в космосе с точной ориентацией в пространстве.
Полезная модель поясняется схемами.
На Фиг.1 изображено космическое зеркало с системой управления и ориентации в пространстве;
на Фиг.2 - конструкция развернутого космического зеркала, сторона, обращенная к спутнику.
1
2
Космическое зеркало со стороны, обращенной к спутнику 1, содержит жесткий каркас, имеющий в центре жесткую пластину 2, например, круглой формы, диаметр которой d меньше диаметра d спутника. От краев жесткой пластины 2 (в радиальном направлении развернутого космического зеркала) расходятся легкосплавные металлические штанги 3, имеющие длину не менее 3 м, сложенные перпендикулярно жесткой пластине 2 и выполненные с возможностью их раскрытия автоматически механическим способом. Штанги 3 выполнены на пружинных шарнирах 4 с фиксаторами.
Жесткий каркас приклеен к центру металлизированной пленочной основы 5, расположенной в сложенном виде внутри пространства, образованном легкосплавными металлическими штангами 3 и жесткой пластиной 2, и выполненной с возможностью развертывания за счет статического электричества, образования рабочей поверхности, например круглой, космического зеркала.
Способ развертывания в космосе космического зеркала осуществляют следующим образом.
На орбиту Земли выводят искусственный спутник, состоящий из двух основных модулей - космического зеркала 2 для отражения солнечных лучей, находящегося в сложенном виде, и собственно спутника 1 с автоматической системой наведения. Спутник 1 стабилизируют в пространстве. Космическое зеркало разворачивают и наводят в пространстве так, чтобы его рабочая поверхность отражала солнечные лучи на заданную точку поверхности Земли. Далее раскрывают автоматически механическим способом сложенные легкосплавные металлические штанги 3. На металлизированную пленочную основу 5 рабочей поверхности космического зеркала подают статическое электричество. Электроны, отталкиваясь друг от друга, концентрируются по периметру 6 рабочей поверхности, разворачивая космическое зеркало. При плавном наведении космического зеркала на необходимый угол поворачивается и его центральная часть. Статический заряд по периметру 6 рабочей поверхности выравнивает плоскость космического зеркала в нужном направлении.