ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ КОСМИЧЕСКАЯ СИСТЕМА И СПОСОБ ЕЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ Российский патент 2002 года по МПК B64G1/00 

Изобретение относится к перспективным системам глобальной космической связи и может быть использовано для фундаментальных исследований новых принципов энергоинформационного взаимодействия в природной и искусственной средах.

Уровень техники.

В настоящее время известны и широко применяются различные типы систем космической связи [1] . Среди них можно выделить два крупных класса: высокоорбитальные и низкоорбитальные информационные космические системы (ИКС).

К первым относятся, прежде всего, геостационарные спутники связи, обеспечивающие (квази)глобальный охват наземных и космических пользователей. Недостатками таких систем являются 1) значительная удаленность от Земли, требующая повышенной мощности (направленности) антенн и вызывающая заметную задержку транслируемых сигналов; 2) ограниченная вместимость геостационарной орбиты, неизбежно ведущая к ее "перенаселенности", взаимным помехам и т.д.; 3) принципиальные ограничения на плотность потоков информации, передаваемых на поверхность Земли (которая, при использовании антенн с одинаковым усилением, примерно в шесть раз меньше по сравнению с низкоорбитальными ИКС).

Низкоорбитальные ИКС, лишенные указанных недостатков, тем не менее требуют, для глобального охвата пользователей, большого числа спутников (типично - до двух десятков и более). При этом усложняются средства информационного обмена между спутниками и пользователями (сложные многолучевые, многоканальные перенацеливаемые антенны), возрастают затраты на коррекцию орбит. Качество приема-передачи меняется во времени (зависит от эфемерид спутников). Относительно просто проблемы решаются лишь для навигационных ИКС (например, для спутниковых сетей Navstar, Glonas), которые сообщают пользователям только координаты спутников.

Существуют различные построения и сценарии функционирования комбинированных ИКС: с высоко- и низкоорбитальными элементами. Однако при этом недостатки тех и других в значительной мере сохраняются.

Ряд принципиальных улучшений в ИКС могут внести космические тросовые системы (КТС), в частности электродинамические КТС. Эти системы позволяют повысить располагаемые мощности, создать новые каналы передачи данных и обеспечить высокий синергизм при решении задач связи, энергоснабжения и управления движением [2,3]. Однако в полной мере использовать достоинства КТС в оптимальных для них условиях (т.е. в низкоорбитальных системах) пока не представляется возможным - главным образом, из-за трудности обеспечения глобального охвата (при существенно меньшем, чем обычно, числе спутников).

Учитывая быстрое увеличение со временем потоков информации (при неизбежном насыщении и даже сильном "засорении" электромагнитного эфира), а также общий рост активности в ближнем космосе (в т.ч. - прямо не связанной с ИКС), полезно рассмотреть альтернативные ИКС, которые могли бы решать проблемы глобально-информационного охвата пользователей на фундаментально новых принципах.

Одной из значительных работ последнего времени (систематизирующей итоги примерно двадцатилетних опытно-теоретических исследований) является монография [4] . В работе построена нелокальная теория фундаментальных процессов, исходя из структуры и свойств физического вакуума. При этом главным фактором является глобальная анизотропия пространства, выражающаяся в существовании космологического векторного потенциала A_r. Как показали эксперименты, его величина |A_г| ≈ 2•10¹¹Гс•см (≈ 2 • 10⁵ Тл • м), а ориентация задается на небесной сфере координатами: δ ≈ 30⁰; Ω ≈ 270⁰ (направление примерно в апекс Солнца). Вектор-потенциал А_r определяет "новое взаимодействие в природе", порождая элементы структуры пространства (физического вакуума) - так называемые "бюоны", из которых строятся далее все объекты микромира (кварки, глюоны, элементарные частицы и т.д.).

С открытием А_r и развитой на этой основе теорией связана возможность новых типов ("вакуумных") двигателей и генераторов, в которых организовано компенсирующее взаимодействие собственного поля вектора-потенциала А с космологическим вектором-потенциалом А_r. Примеры таких устройств приведены в [4].

Для дальнейшего изложения важен информационный аспект теории [4], согласно которому существует минимальный объект (бюон с энергией ≈ 33 эВ), имеющий неопределенность координаты Δx ≈ 10²⁸см (оценочный размер Вселенной). Определенное число таких взаимодействующих бюонов дают Δx ≈ 10 см (примерный размер головного мозга). Из этих положений, а также некоторых известных научных фактов делается вывод о возможном мгновенном информационном охвате (без задержек и искажений "сигналов") микро- и макрообъектов в указанных масштабах. Таким образом, речь может идти даже не о "глобальном", но - о "вселенском" информационном обмене.

На базе положений работы [4] предложена система, содержащая в качестве передающей части электромагнитные средства генерирования собственного поля вектора-потенциала А с устройствами энергопитания и модуляции, а также средства ориентации этого поля в пространстве, обеспечивающие компенсирующее взаимодействие поля А с полем космологического вектора-потенциала А_r. Для приема информации от системы предусмотрены дистанционные устройства на основе сверхпроводящего квантового интерферометра (СКВИД'а) - см. [4, с.211-213] и PCT/RU/94/00281 от 20.12.94. Данная система принята в качестве ближайшего аналога предлагаемого изобретения.

Способ эксплуатации известной системы, принятый в качестве ближайшего аналога, включает генерирование системой собственного поля вектора-потенциала А и его модуляцию, ориентацию этого поля в пространстве так, чтобы получить область с пониженным значением суммарного - собственного и космологического - вектора-потенциала |A_Σ| = |A_г+A| (т.е. область, где вектор А направлен, в основном, противоположно вектору А_r) и прием сигнала путем регистрации физических эффектов, обусловленных величиной и изменением A_Σ-см. указанные источники.

Ясно, что ключевой проблемой постановки экспериментов и реализации, на изложенной основе, новых информационных систем является создание сверхмощного компенсирующего поля вектора-потенциала |A|~|A_г| (или, первоначально хотя бы ~0,001|A_г|). В земных условиях это затруднительно и, кроме того, технически сопряжено с созданием сверхмощного магнитного поля, которое может оказать вредное воздействие на окружающие биологические и иные объекты.

Сущность изобретения
Целью изобретения является создание ИКС и способа ее эксплуатации, с помощью которых возможна безопасная экспериментальная отработка и, в перспективе, реализация глобального (и "пан - глобального") информационного обмена на изложенных выше фундаментальных принципах.

Дополнительной целью изобретения является получение данных об энерготяговых характеристиках системы, а также возможных новых свойствах среды ближнего и дальнего космоса.

Отмеченные цели достигаются тем, что предлагаемая ИКС, содержащая в качестве передающей части электромагнитные средства генерирования собственного поля вектора-потенциала А с устройствами энергопитания и модуляции, а также средства ориентации этого поля в пространстве, обеспечивающие компенсирующее взаимодействие поля А с полем космологического вектора-потенциала А_r, выполнена на основе динамической крупногабаритной космической конструкции (ККК), а указанные электромагнитные средства - в виде сверхпроводящих элементов, установленных на опорной структуре, расположенной в плоскости вращения ККК, причем данная опорная структура снабжена по периферии тепловым экраном для затенения указанных элементов от внешнего (в основном, солнечного) излучения.

Сверхпроводящие элементы могут быть выполнены в виде одной или нескольких одно- или многовитковых обмоток, плоскости витков которых параллельны указанной плоскости вращения ККК.

По меньшей мере две из указанных обмоток могут быть выполнены и установлены с взаимной компенсацией их магнитных потоков.

Устройства энергопитания и модуляции, предпочтительно, выполнены индуктивно взаимодействующими с указанными сверхпроводящими элементами (например, в виде вспомогательных обмоток с регулируемым током и/или подвижных относительно опорной структуры).

Исполнительные органы средств ориентации поля А могут быть совмещены с указанными сверхпроводящими элементами и устройствами энергопитания и модуляции.

В качестве источника питания может быть использована ядерная энергоустановка, радиационно и теплоизолированная от сверхпроводящих элементов.

Предпочтительно, ИКС должна иметь комплекс регистрирующего, телеметрического, навигационного и иного вспомогательного оборудования, типичного для космических систем, а также - быть снабжена оборудованием для проведения специальных физических экспериментов в области пониженных значений суммарного вектора-потенциала A_Σ = A_г-A (подробные примеры этому даны в [4, с. 81-126]).

Цели изобретения достигаются также тем, что в способе эксплуатации ИКС, включающем генерирование системой собственного поля вектора-потенциала А и его модуляцию, ориентацию этого поля в пространстве так, чтобы получить область с пониженным значением суммарного - собственного и космологического - вектора-потенциала |A_Σ| = |A_г+A|, и прием сигнала путем регистрации физических эффектов, обусловленных величиной и изменением Α_Σ, указанную ИКС выполняют на основе динамической ККК, генерируют поле вектора-потенциала А сверхпроводящими средствами, расположенными на опорной структуре в плоскости вращения ККК, затеняют эти средства от солнечного излучения путем размещения по периферии опорной структуры теплового экрана и ориентации плоскости вращения ККК так, чтобы эта плоскость содержала направление на Солнце.

В частности, генерируют собственное поле вектора-потенциала А, создавая область, где вектор А лежит в плоскости вращения ККК, а эту плоскость вращения дополнительно ориентируют так, чтобы она содержала направление космологического вектора-потенциала А_r.

ККК может быть выведена на орбиту, имеющую точки с проведенными из центра Земли радиусами-векторами, параллельными направлению космологического вектора-потенциала А_r.

С целью снижения вероятного уровня возмущений естественной среды, ККК желательно разместить за пределами магнитосферы Земли (вне ударной волны и хвоста).

Сущность изобретения поясняется нижеследующими графическими материалами.

Перечень фигур
На фиг. 1 наглядно представлены структура и основные элементы ИКС согласно изобретению.

На фиг. 2 дана иллюстрация рабочего положения ИКС в космосе.

На фиг. 3 показано изменение суммарного вектора-потенциала Α_Σ вдоль контура с током I.

На фиг. 4 дан схематический вид ККК в сечении С-С по фиг. 1.

На фиг. 5, 6, 7 показаны различные варианты исполнения токовых контуров ККК в сечении D-D по фиг. 1.

Описание предпочтительного варианта реализации изобретения
ИКС согласно изобретению содержит (фиг. 1) сверхпроводящую систему в форме кольцевой "рамки" 1, а также вспомогательную (корректирующую, не обязательно сверхпроводящую) обмотку 2. Вдоль рамки 1 установлены рабочие модули 3 с целевым (информационно-экспериментальным) и служебным оборудованием (системами генерации и стабилизации токов, связи, телеметрии, криогеники и другими типичными для космической техники устройствами). Ядерная энергоустановка (ЯЭУ) 4 соединена с одним из модулей кабель-тросом 5. На другом конце ККК имеется основной криогенный блок 6 (с запасом хладоагента, необходимой арматурой и теплоизоляцией). Этот блок 6 соединен - через соответствующий модуль - с криогенным трактом рамки 1 (не показан) теплоизолированной магистралью с силовой структурой. Блок 6 уравновешивает ЯЭУ 4 при вращении КИС с угловой скоростью W₀ в плоскости рамки 1, причем механическая цепь "4-5-6" замыкается силовым тросом 7, разгружающим рамку 1 от усилий натяжения в данной цепи.

По периферии рамки 1 установлен тепловой (теневой) экран 8 (для ясности условно показанный прозрачным).

Корректирующая обмотка 2 связана с модулями 3 силовыми элементами 9 регулируемой длины (например кабель-тросами). Посредством этих элементов может изменяться положение обмотки 2 относительно рамки 1, а также производиться электропитание обмотки.

Рамка 1 представляет собой корпус (оболочку), внутри которого расположена структура кольцевых токопроводов (шин), снабженных известными средствами поддержания их сверхпроводящего состояния (магистралями с жидким гелием и т. п.). На фиг. 4 такая структура соответствует поз. 11-11' и 12.

Внутри одного или нескольких модулей 3 (фиг. 4) вблизи шин 11, создающих наибольшие значения вектора-потенциала А, выполнены рабочие (экспериментальные) камеры 13. В камерах 13 установлены устройства для обеспечения информационно-значимых опытов: ядерно-изотопные мишени и источники, блоки физико-химических реакций, емкости для поддержания и регистрации жизнедеятельности колоний бактерий и другие средства. С некоторыми из устройств могут взаимодействовать блоки 14, 15, например, создающие потоки 16 частиц или квантов (свободных или взаимодействующих с мишенями в камерах 13). Между этими блоками различным образом может быть распределено генерирующее и регистрирующее оборудование...оборудования. Примеры некоторых экспериментов можно взять из [4]. Камеры 13 могут быть выполнены в одном или нескольких модулях 3. По мере вращения ККК, в этих камерах суммарный вектор A_Σ будет меняться от максимального значения (A_Σ = A_г) до минимального (A_Σ = A_г-A), в соответствии с диаграммой фиг. 3.

Способ эксплуатации предлагаемой ИКС в предпочтительном варианте изобретения реализуется следующим образом.

ККК (фиг. 1) в компактном виде выводится в космос, где развертывается (с возможным проведением отдельных монтажно-сборочных работ) и закручивается в плоскости рамки 1 с угловой скоростью W₀ ~ (10^-2...10^-3) с ^-1. При этом вначале прикрепленные к модулям 3 блок 6 и ЯЭУ 4 - постепенно отводятся от рамки 1 посредством своих гибких связей. ЯЭУ 4 (массой порядка 1...10 т) удаляется от центра вращения (и от экрана 8) примерно на 10³ м. При электрической мощности ЯЭУ ~ 1 МВт и, соответственно, теплосбросе -10 МВт тепловой поток от нее в районе экрана 8 не превысит 100-1000 Вт, т.е. будет не выше солнечного (то же самое относится и к тепловыделению кабель-троса 5). Поскольку масса криогенного модуля 6 достаточно велика (10...100 т), то для уравновешивания ЯЭУ 4 его следует отвести на гораздо меньшее расстояние, например, на ≥ 100 м от центра вращения и совсем немного - от соответствующего модуля 3 и экрана.

Экран 8 выполнен, например, из светоотражающей пленки и имеет цилиндрическую форму. Если высота экрана равна Н, то затенение всей сверхпроводящей структуры будет достигаться при точности ориентации плоскости вращения ККК ("ребром" к солнечному потоку) ~ H/4R. Т.о., при радиусе ККК R ~ 100 м и высоте Н ~ 10 м требуемая точность весьма невелика - примерно ±0,04 рад.

В значительном удалении от Земли и Луны существенно только излучение Солнца. Солнечный тепловой поток W_s ~ 1400 Вт/м². При коэффициенте отражения и с учетом вращения экрана (W_эф ~ 1/3 W_s) получим равновесную температуру экрана T* ~ {0,033W_s/σ}^1/4~200K(-73C⁰). При более совершенном экране будет T* ~ 97K(-186C⁰)- температура жидкого кислорода. Т.о., необходимая теневая защита сверхпроводящих элементов вполне достижима для современных технологий.

ИКС 10 (фиг. 2) закручивается в плоскости, содержащей направление S на Солнце и направление космологического вектора-потенциала А_r (с эклиптическими координатами: δ ≈ 30⁰; Ω ≈ 270⁰). Тем самым сверхпроводящие элементы ККК оказываются в теневой зоне, а вектор А_r лежит в плоскости векторов А (см. фиг. 3). Желательно, чтобы при этом ИКС 10 и Земля оказались на одном направлении, близком к направлению А_r. Может быть подобрана необходимая синхронная (с периодом обращения 1 год) орбита, однако ее удаление от Земли будет велико (порядка 1,5 млн км ). Можно ограничиться и более близкими орбитами, допустив периодическое попадание ИКС 10 и Земли на указанное направление. Желательно, чтобы орбита ИКС (по крайней мере в максимально активном состоянии системы) проходила вне магнитосферы Земли, хотя не исключены и временные эксперименты в магнитосфере.

В рабочем состоянии ИКС известными средствами создается сверхпроводящее состояние шин 11-11' и 12 (фиг. 4), генерируются и стабилизируются токи, причем в указанных шинах эти токи имеют практически равную величину и противоположное направление (см. ниже). Обмотка 2 (фиг. 1) осуществляет корректировку ("вмораживание") магнитного потока через плоскость рамки 1 и может использоваться для создания управляющих моментов. Взаимодействие с межпланетным магнитным полем (~ 10^-5 Гс ≈ 10^-9 Тл) при эффективных токах I ~ 10⁴... 10⁵ А (создаваемых благодаря обмотке 2) даст погонную силу ~ (10^-4...10^-5) Н/м, что может быть достаточным для управления медленной эволюцией вращения ККК и/или ее орбитой (при этом не учтены силы от "нового взаимодействия" ~ΔA = A_г-A, которые могут быть определяющими). Кроме того, для целей ориентации могут использоваться (дополнительно введенные) динамические элементы КТС.

Вдоль шин 11, 12 и т.п. - генерируются собственные поля вектора-потенциала А (фиг. 3). Складываясь с полем А_r, они дают области пониженных (и измененных по направлению) значений A_Σ (причем потенциал А_r увеличить нельзя [4] ). Вследствие вращения ККК, эти области перемещаются вдоль рамки 1, так что в камерах 13 (фиг. 4) эти области будут периодически появляться и исчезать (например, при вращении с W₀ ≈ 10^-3 с^-1 данные области будут появляться на 15-20 мин примерно каждые два часа).

Вектор-потенциал, создаваемый в некоторой точке электрическим контуром Г с током определяется интегралом [5, с. 291]

где r (s) - расстояние от этой точки до элемента (ds) контура с дуговой координатой s. Вычисляя интеграл для кругового контура радиуса R в точке, расположенной на малом расстоянии а < R от контура, с достаточной точностью получим:

причем эта оценка сохраняется для любого пространственного положения точки относительно контура. Отсюда, в частности, видно, что при одинаковых токах большие контуры создают более мощные поля вектора-потенциала (именно такие контуры типичны, в частности, для динамических КТС [3]). Минимальная величина |a|, очевидно, имеет порядок диаметра сечения проводника. Последний ограничен допустимой плотностью тока j.

Умеренная для сверхпроводников величина j ~ 100 А/мм² [6]. Вполне достижимы плотности j ~ 10³...10⁴ А/мм² [7]. Поэтому, например, для провода ("шины") с диаметром сечения а = 1 м допустим ток в 10⁸...10¹⁰ А. При радиусе витка R ≥ 10² м имеем А_a ≈ 10²...10⁴ Тл • м (что составляет около 0,05...5%|A_г|, и примерно в 10³...10⁵ раз превосходит достигнутую в опытах величину [4, с. 85] ). Масса контура составит не менее 3000 т (порядка стартовой массы систем "Буран-Энергия" или "Спейс Шаттл").

Допустив тройное увеличение диаметра шины - до 3 м, получим предельное значение A_a≈ 50%|A_г| при массе системы порядка 30 000 т. Это - практически полное решение проблемы эффективного воздействия, согласно принятой теории, на свойства пространства. Однако критическими являются проблемы прочности и массы ККК.

Существенное увеличение R нецелесообразно, т.к. дает слабый рост А_а при резком увеличении массы ККК.

Если используются "широкие" шины: h > а, то их можно представить как N ≅ h/a плотно уложенных витков. В этом случае у торца шины будет получен суммарный вектор-потенциал с величиной

При N ~ 15 и j ~ 100 А/мм² можно достичь A_N ~ 1000 Тл • м (0,5%|A_г|) и более, при больших j - насколько позволят масса/прочность, а также специфические физические ограничения для сверхпроводников.

Сверхпроводящую часть ККК большой массы, в перспективе, целесообразно создавать из лунных материалов по одному из сценариев строительства "поселений", например, в точках либрации системы Земля-Луна. Такая программа может быть оправдана при фактически подтвержденной эффективности данной ИКС.

При сверхвысоких токах и магнитных полях значительно действие пондермоторных (амперовых) сил. Так, короткий соленоид из N витков радиуса R создает вдоль оси (Z) его магнитного момента напряженность [6]:

где Распределенная сила, "раздувающая" виток с током порядка Усилие разрыва витка a разрывное напряжение σ~T/a². Без специальных мер при токах как нетрудно подсчитать, удельная прочность известных материалов недостаточна для предотвращения разрыва витка (при разумных массах).

Для решения этой проблемы здесь предлагается использовать контуры (шины) с взаимно противоположными токами (см. фиг. 5-7) - так, чтобы магнитные потоки этих контуров в значительной мере взаимно уничтожались и, согласно (1): ΣH_i(z) ≈ 0 и T ≈ 0.

Так, на фиг. 5 суммарный ток в шинах 11-11' равен по величине и противоположен суммарному току в шинах 12. Вследствие этого результирующий магнитный поток через рамку 1 (фиг. 1, 3) равен нулю или имеет допустимую величину (скажем, отвечающую в выражении (3) эффективному току ). При этом шины 12 и 11-11' - взаимно притягиваются, а шины 11-12 и 11'-12 - взаимно отталкиваются. Расположение и форму шин можно подобрать таким образом, чтобы силы притяжения и отталкивания токовых элементов уравновешивали друг друга (допуская высокие напряжения сжатия, в данном примере - в центральной части шин 12). Этим будет достигнута приемлемая масса силовой конструкции.

Аналогично, в варианте фиг. 7 силы притяжения шин 20 - 20' и 21 - 21' уравновешены силами отталкивания шин 20-21, 21-20' и т.д. Суммарные токи в шинах 20 - 20' и 21 - 21' - по-прежнему равны и противоположны.

Если токи имеют величину ~ 10⁹ А, то возможна более простая конфигурация (фиг. 6): две плоские удаленные (на 5-10 м) шины 17 и 18, между которыми выполнена силовая высокопрочная (например, из нитей СВМ или Kevlar^® конструкция 19, воспринимающая усилия отталкивания этих шин.

В вариантах по фиг. 5-7 характерные размеры сечения каждой отдельной шины а ~ 0,1...1 м, а удаление друг от друга шин с противоположными токами ~ 1. . .10 м. Ввиду этого, как следует из (1)-(2), векторы-потенциалы А вблизи шин, например, 11 (фиг. 5) или 17 (фиг. 6) - определяются в основном токами в этих шинах. Уменьшение А от ослабляющего действия компенсирующих шин с противоположными токами, хотя и заметно (до 30-50%), но во всяком случае не меняет порядка величины |A|. Достоинство же шин с противоположными токами состоит в том, что вместо одной области пониженных значений А_r мы имеем две таких области: они диаметрально противоположны (см. фиг. 3, с ее зеркальным отражением).

В областях пониженных значений А_r осуществляются информационно-значимые опыты, в которых используются физические, физико-химические, микробиологические и иные процессы. Например, пучками 16 на мишенях в камерах 13 (фиг. 4) могут возбуждаться те или иные ядерные процессы; параметры самих пучков могут существенно меняться при прохождении данных областей. "Отклик" на влияние изменения структуры пространства в этих областях может фиксироваться, как обычно, на борту ККК (например, приборами блоков 15) и передаваться на Землю. Однако в данном случае следует ожидать не только реализации нового типа передатчика, подобного вышеуказанному аналогу PCT/RU/94/00281 (когда существенно попадание Земли и ИКС (фиг. 2) на направление А_r), но - проявления "пан-глобального" информационного эффекта. Последний, как можно ожидать на основе [4] , состоит в повсеместной реакции процессов, подобных или "комплиментарных" тем, что происходят в областях пониженных значений А_r, на изменение хода этих процессов (в камерах 13). Интересующие процессы могут быть связаны, например, с жизнедеятельностью колоний определенных бактерий. Регистрация данных реакций в любых пунктах Земли и иных мест во Вселенной как раз и представляет собой опыт реализации "нового канала связи" и соответствует главной цели предлагаемого изобретения.

Соответствующие механические (энергетические и движительные) эффекты вследствие пониженных значений А_r могут регистрироваться известными бортовыми средствами ККК (акселерометрами и зондами) и передаваться телеметрической системой, а также внешними средствами (радио- и лазерной локацией, наблюдением в оптические телескопы и т.п.).

Описанные выше и другие возможные варианты реализации изобретения входят в его объем, определяемый прилагаемой формулой изобретения.

Литература
1. А.М. Бонч-Бруевич и др. Системы спутниковой связи. М.: Радио и связь, 1992, с.15-36.

2. Итоги науки и техники. Серия "Ракетостроение". Т.12. М., 1991, с.136.

3. RU 2058916 С1 (МТУСИ); 27.04.1996.

4. Ю.А. Бауров. Структура физического пространства и новый способ получения энергии. М.: Кречет, 1998.

5. Р. Фейнман и др. Фейнмановские лекции по физике. Т.5. М.: Мир, 1966, с.291.

6. Е. Н. Lemke. Magnetic launching in outer space. Acta Astronautica, vol.8, 7,1981, pp. 785-793.

7. Околотин В. С. Принципы сверхпроводниковой энергетики. Минэнерго СССР. М.: ВИПКэнерго. 1990.

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для исследования принципов энергоинформационного взаимодействия в природной и искусственной средах. В информационной космической системе генерируют сверхпроводящими средствами собственное поле вектора-потенциала А. При этом информационную космическую систему выполняют на основе динамической крупногабаритной космической конструкции и затеняют их периферийным солнечным экраном. В экспериментальных зонах информационной космической системы получают пониженные значения космологического вектора-потенциала. В удаленном пространстве производят прием сигналов. Такое выполнение устройства обеспечит проведение экспериментальной отработки средств возможного информационного обмена, получение данных об энерготяговых характеристиках системы и, возможно, получение информации о новых свойствах среды ближнего и дальнего космоса. 2 с. и 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Экспериментальная информационная космическая система, содержащая в качестве передающей части электромагнитные средства генерирования собственного поля вектора-потенциала А с устройствами энергопитания и модуляции, а также средства ориентации этого поля в пространстве, обеспечивающие компенсирующее взаимодействие поля А с полем космологического вектора-потенциала А_r, отличающаяся тем, что выполнена на основе динамической крупногабаритной космической конструкции, а указанные электромагнитные средства - в виде сверхпроводящих элементов, установленных на опорной структуре, расположенной в плоскости вращения крупногабаритной космической конструкции, причем данная опорная структура снабжена по периферии тепловым экраном для затенения указанных элементов от внешнего излучения. 2. Информационная космическая система по п. 1, отличающаяся тем, что сверхпроводящие элементы выполнены в виде одной или нескольких одно- или многовитковых обмоток, плоскости витков которых параллельны указанной плоскости вращения крупногабаритной космической конструкции. 3. Информационная космическая система по п. 2, отличающаяся тем, что по меньшей мере две из указанных обмоток выполнены и установлены с взаимной компенсацией их магнитных потоков. 4. Информационная космическая система по п. 1, отличающаяся тем, что устройства энергопитания и модуляции выполнены индуктивно взаимодействующими с указанными сверхпроводящими элементами. 5. Информационная космическая система по п. 1, отличающаяся тем, что исполнительные органы средств ориентации поля А совмещены с указанными сверхпроводящими элементами и устройствами энергопитания и модуляции. 6. Информационная космическая система по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве источника питания использована ядерная энергоустановка, радиационно и теплоизолированная от сверхпроводящих элементов. 7. Информационная космическая система по п. 1, отличающаяся тем, что имеет комплекс регистрирующего, телеметрического, навигационного и иного вспомогательного оборудования, а также снабжена оборудованием для проведения специальных физических экспериментов в области пониженных значений суммарного вектора-потенциала A_Σ = A_r-A.
8. Способ эксплуатации информационной космической системы, включающий генерирование системой собственного поля вектора-потенциала А и его модуляцию, ориентацию этого поля в пространстве так, чтобы получить область с пониженным значением суммарного - собственного и космологического - вектора-потенциала |A_Σ| = |A+A_r|, и прием сигнала путем регистрации физических эффектов, обусловленных величиной и изменением A_Σ, отличающийся тем, что указанную информационную космическую систему выполняют на основе динамической крупногабаритной космической конструкции, генерируют поле вектора-потенциала А сверхпроводящими средствами, расположенными на опорной структуре в плоскости вращения крупногабаритной космической конструкции, затеняют эти средства от внешнего излучения путем размещения по периферии опорной структуры теплового экрана и ориентации плоскости вращения крупногабаритной космической конструкции так, чтобы эта плоскость содержала направление на Солнце. 9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что генерируют собственное поле вектора-потенциала А, создавая область, где вектор А лежит в плоскости вращения крупногабаритной космической конструкции, а эту плоскость вращения дополнительно ориентируют так, чтобы она содержала направление космологического вектора-потенциала А_r. 10. Способ по п. 8, отличающийся тем, что крупногабаритную космическую конструкцию выводят на орбиту, имеющую точки с проведенными из центра Земли радиусами-векторами, параллельными направлению космологического вектора-потенциала А_r. 11. Способ по п. 8, отличающийся тем, что крупногабаритную космическую конструкцию размещают за пределами магнитосферы Земли.