Изменение высоты орбиты ИСЗ силой светового давления.
Аннотация:
Исследуется возможность неуправляемого увеличения высоты почти круговой орбиты ИСЗ силой светового давления. Предполагается, что спутник снабжен демпфером и системой зеркал. Зеркалами могут служить, например, солнечные батареи. Полет спутника проходит в режиме одноосной гравитационной ориентации - ось его минимального главного центрального момента инерции совпадает с местной вертикалью, движение спутника вокруг этой оси представляет собой вынужденные колебания под действием момента сил светового давления. Вид колебаний и начальная орбита выбраны так, что трансверсальная компонента действующей на спутник силы светового давления положительна и большая полуось орбиты непрерывно увеличивается. Орбита при этом остается почти круговой. Исследование эволюции орбиты на продолжительном отрезке времени проводится методом, основанном на раздельном численном интегрировании уравнений орбитального и вращательного движений аппарата. Метод включает в себя внешний и внутренний циклы. Внешний цикл состоит в численном интегрировании уравнений движения центра масс спутника. Внутренний цикл служит для расчета правых частей указанных уравнений. Он сводится к построению асимптотически устойчивого периодического движения спутника вокруг продольной оси для текущих значений элементов орбиты и усреднении вдоль него уравнений орбитального движения. Показано, что монотонное увеличение большой полуоси происходит в течение первых 15 лет движения. В действительности большая полуось совершает колебания с периодом около 60 лет. Эксцентриситет орбиты и ее наклонение остаются близкими своим начальным значениям.
