Космический аппарат для очистки космического пространства от мусора

 

Использование: космическая техника. Сущность изобретения: для снижения радиационного облучения оборудования системы наведения лазерного луча на уничтожаемую частицу мусора космический аппарат, содержащий энергетическую установку с ядерным реактором и встроенным в него лазером с ядерной накачкой, снабжен системой зеркал, причем неподвижные зеркала размещены на торце ядерного реактора напротив лазерной кюветы, а управляющее зеркало размещено в тени радиационной защиты ядерного реактора. 1 ил.

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для очистки космического пространства от засоряющих его частиц мусора.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является космический аппарат для уничтожения объектов в космическом пространстве, содержащий энергетическую установку, выполненную в виде ядерного реактора, систему обнаружения тел, подлежащих уничтожению, устройство генерации и направленной передачи энергии, выполненной в виде лазера, снабженного системой охлаждения, и двигательную установку для маневрирования и коррекции орбиты [1] Однако в известном космическом аппарате для очистки космоса от мусора для направления луча лазера на обнаруженную частицу мусора требуется соответствующая ориентация лазера, а в ряду случаев и всего космического аппарата.

Если же лазер размещен непосредственно у реактора, то сам лазер или устройство направленной передачи энергии будут являться источником вторичного излучения на радиационночувствительное оборудование космического аппарата (КА), а также и весь механизм устройства направленной передачи энергии с элементами автоматики будет подвергаться воздействию ионизирующего излучения, возникающего в процессе работы реактора, что снижает надежность работы системы наведения вследствие возможного отказа элементов автоматики системы наведения.

Техническим результатом, достигаемым при использовании изобретения, является снижение радиационного облучения оборудования КА, а также элементов самой системы наведения лазерного луча, что значительно повысит надежность предлагаемого космического аппарата.

Указанный технический результат достигается тем, что в космический аппарат для очистки космоса от мусора, содержащий энергетическую установку, выполненную в виде ядерного реактора с теневой радиационной защитой, двигательную установку для маневрирования и коррекции орбиты, систему обнаружения тел, подлежащих уничтожению, устройство генерации и направленной передачи энергии, выполненное в виде лазера с ядерной накачкой и встроенного в ядерный реактор, а система направленной передачи энергии выполнена в виде подвижных и неподвижных зеркал, причем управляющее зеркало размещено в тени радиационной защиты ядерного реактора.

На чертеже представлен общий вид космического аппарата для очистки космоса от мусора.

Космический аппарат для очистки космоса от мусора содержит ядерную энергетическую установку 1, приборно-агрегатный отсек 2, содержащий элементы системы обнаружения частиц 3, двигательную установку 5 и систему хранения и подачи рабочего тела к двигателям 4.

В активной зоне или отражателе ядерного реактора размещены лазерные кюветы 8 с их системой охлаждения. На торце реактора перед кюветой размещены по крайней мере два пассивных зеркала 6 и 7, обеспечивающих изменение направления лазерного луча на выходе из лазерной кюветы 8 и направляющих его на управляющее зеркало 10, размещенное в тени радиационной защиты 9.

Для снижения радиационного воздействия на приборно-агрегатный отсек 2 ядерная энергетическая установка 1 размещена на выдвижной ферме 11, связывающей ее с приборно-агрегатным отсеком 2.

Устройство работает следующим образом.

После вывода космического аппарата на орбиту функционирования производится пуск ядерной энергетической установки 1. Радиационное облучение лазерных кювет 8 и подачи в них электроэнергии приводит к генерации лазерного луча.

При обнаружении частицы мусора система обнаружения выдает сигнал на систему наведения лазерного луча на цель, которая производит прицеливание управляющего зеркала на обнаруженную частицу мусора, после чего производится генерация лазерного луча и уничтожения обнаруженной частицы. При этом генерируемый кюветой лазерный луч последовательно отражается неподвижными зеркалами 6 и 7 и направляется ими на направляющее зеркало 8, которое уже направляет его на обнаруженную частицу. Необходимая мощность лазера и длительность воздействия лазерного луча определяется исходя из вероятных размеров и плотности материала частицы.

Для всех последующих циклов уничтожения частиц мусора работа предлагаемого устройства аналогична.

Благодаря расположению управляемого зеркала 10 в тени радиационной защиты 9 радиационночувствительное оборудование системы наведения не требует дополнительной защиты от излучения ядерного реактора, что снижает массу всей системы и повышает ее надежность.

Формула изобретения

Космический аппарат для очистки космического пространства от мусора, содержащий энергетическую установку, выполненную в виде ядерного реактора с радиационной защитой, систему обнаружения тел, подлежащих уничтожению, устройство генерации с системой направленной передачи энергии и двигательную установку для маневрирования и коррекции орбиты, отличающийся тем, что устройство генерации энергии выполнено в виде лазера с ядерной накачкой и встроенного в ядерный реактор, а система направленной передачи энергии выполнена в виде системы неподвижных и управляющего зеркал, причем неподвижные зеркала размещены на торце ядерного реактора, а управляющее зеркало размещено в тени радиационной защиты ядерного реактора.

РИСУНКИ

Рисунок 1