МАГНИТНОЕ ПОЛЕ И АТОМНЫЙ КИСЛОРОД: СКРЫТЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ НА ОРБИТЕ
Ключевые слова:
искусственный спутник, орбитальное снижение, атомарный кислород, ионосфера, магнитное поле Земли, сила Ампера, сила Лоренца, плазма, МКС, атмосферное сопротивлениеАннотация
В данной статье рассматриваются скрытые факторы сопротивления, вызывающие снижение орбит низкоорбитальных искусственных спутников Земли. Основной целью исследования является выявление роли атомарного кислорода и электродинамических эффектов в магнитном поле Земли наряду с традиционным атмосферным сопротивлением. В работе применяются методы классической механики, анализ полной энергии спутника, а также теоретические расчёты, основанные на действии сил Лоренца и Ампера. На примере параметров Международной космической станции (МКС) оценивается вклад столкновений с ионами атомарного кислорода и индуцированных электрических токов в общее торможение орбитального движения. Полученные результаты показывают, что на высотах 300–400 км вклад нейтральных молекул атмосферы недостаточен для объяснения наблюдаемого снижения орбиты, тогда как ионы атомарного кислорода являются доминирующим фактором. Во время магнитных бурь концентрация ионов возрастает, что приводит к увеличению скорости орбитального снижения. В заключении подчёркивается, что околоземное пространство представляет собой активную плазменную среду, и учёт электродинамических взаимодействий является необходимым при проектировании и эксплуатации космических аппаратов.
Библиографические ссылки
Qodirov M. Kosmik fizika asoslari va sun’iy yo‘ldoshlar harakati. – t.: fan, 2015. – bet 215. (Kosmic physics fundamentals and satellite motion)
Abdullayev A., Karimov B. yer atmosferasining yuqori qatlamlari fizikasi. – t.: o‘zbekiston, 2018. – bet 178. (Physics of the upper atmosphere of the earth)
Chapman S., Cowling T. G. the mathematical theory of non-uniform gases. – cambridge: cambridge university press, 1970. – p. 423. (математическая теория неоднородных газов)
Banks p. M., Kockart a. E. Aeronomy. – New York: academic press, 1973. – p. 355. (Аэрономия)
Wertz J. R., Larson W. J. space mission analysis and design. – dordrecht: microcosm press, 1999. – p. 969. (Анализ и проектирование космических миссий)
Parker E. N. Interplanetary dynamics. – New York: wiley, 1963. – p. 272. (Межпланетная динамика)
Hastings D., Garrett H. Spacecraft–environment interactions. – cambridge: cambridge university press, 1996. – p. 344. (Взаимодействие космических аппаратов с окружающей средой)
Schunk R. W., Nagy A. F. Ionospheres: physics, plasma physics, and chemistry. – cambridge: cambridge university press, 2009. – p. 628. (Ионосферы: физика, плазменная физика и химия)
Kelley M. C. The earth’s ionosphere: plasma physics and electrodynamics. – san diego: academic press, 2009. – p. 556. (Ионосфера земли: плазменная физика и электродинамика)
Chen F. F. Introduction to plasma physics and controlled fusion. – New York: springer, 2016. – p. 421. (Введение в физику плазмы)
Prölss G. W. Physics of the earth’s space environment. – berlin: springer, 2004. – p. 540. (Физика космической среды земли)
Vallado D. A. Fundamentals of astrodynamics and applications. – new york: microcosm press, 2013. – p. 1106. (Основы астродинамики и приложения)