Моделирование бесконтактной уборки космического мусора при наличии пассивных участков орбиты

Abstract

Объектом исследования в работе выступает механическая система, включающая активный космический аппарат с ионным двигателем и пассивный объект космического мусора, взаимодействующий с ним через направленный поток заряженных частиц. Целью работы является разработка математической модели, позволяющей оценить влияние пассивных участков орбиты, обусловленных затенением от Земли, на процесс бесконтактной транспортировки космического мусора ионным потоком. Методология исследования основана на применении уравнений Лагранжа II рода для описания динамики системы. Модель учитывает гравитационное взаимодействие, ориентационную динамику объекта, а также силы и моменты, создаваемые ионным потоком. Для определения пассивных участков орбиты разработан алгоритм, проверяющий нахождение объекта в тени Земли с использованием геоцентрических и орбитальных систем координат. Численное моделирование проведено для трёх режимов управляющих воздействий: номинального, удвоенного и утроенного. Результаты численного моделирования демонстр