СПОСОБ ПРЕОДОЛЕНИЯ ЗОНДОМ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА КОСМИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА Российский патент 2017 года по МПК B64G4/00 

Изобретение относится к сфере космических исследований и технологий и может быть использовано для преодоления исследовательскими аппаратами ледяного покрова спутников и планет, а также для наземной экспериментальной отработки указанной технологии и создания космических зондов нового типа.

Ряд космических объектов Солнечной системы имеют ледяной покров. Например, спутники Юпитера Европа, Ганимед, Каллисто покрыты ледяными панцирями, под которыми предполагается наличие океанов из жидкой воды /Планеты и созвездия. - Вильнюс: (UAB "BESTIARY" 2013, стр. 103-105/. Ледяной покров представляет серьезную преграду для зондирования космического объекта. Помимо водяного льда препятствие могут составлять и другие льды: сухой, азотный, метановый и т.п. Зондирование покрытых ледяными панцирями космических объектов осложняется также опасностью разрушения таких объектов при исследовании. Так, например, прогнозируется взрыв ледяной оболочки Каллисто, который может быть спровоцирован даже незначительным ее повреждением.

Из уровня техники известен способ теплового воздействия на космический объект с помощью радиоактивного вещества, используемого в качестве топлива ядерной энергетической установки. При этом осуществляют нагрев поверхности ядра кометы, увеличивая интенсивность испарения вещества ядра /RU 2266240 C2; B64G 1/00; 25.12.2003; 10.06.2005/.

Опасность для космического объекта при таком способе состоит в том, что радиоактивное вещество не перемещается вглубь космического объекта под действием силы тяжести, а оставаясь у поверхности, разогревает ее и провоцирует массированный выброс вещества в космос, который может привести к непредсказуемым последствиям.

Наиболее близким аналогом к заявленному изобретению является способ преодоления зондом ледяного покрова космического объекта, при котором зонд помещают в выделяющую тепло раскрываемую оболочку, контактирующую с ледяным покровом космического объекта и растапливающую лед. В этом техническом решении тепло вырабатывается с помощью гидрогенератора /RU 2271965 С2; B64G 1/12, B64G 1/44, B64G 1/16; 12.05.2004; 20.03.2006/.

Использование гидрогенератора определяет подъем воды на поверхность космического объекта через водовод и образование шахты, ослабляющей ледяной покров.

Задачей изобретения является обеспечение безопасности космического объекта при перемещении зонда в толще его ледяного покрова.

Указанная задача решена за счет того, что в способе преодоления зондом ледяного покрова космического объекта, при котором зонд помещают в выделяющую тепло раскрываемую оболочку, контактирующую с ледяным покровом космического объекта и растапливающую лед, тепло генерируется радиоактивным веществом, перемещающимся в ледяном покрове космического объекта вместе с оболочкой под действием силы тяжести.

Изобретение характеризуется следующим существенным отличительным признаком: генерированием тепла радиоактивным веществом, перемещающимся в ледяном покрове космического объекта вместе с оболочкой под действием силы тяжести.

Указанный существенный отличительный признак позволяет обеспечить безопасность космического объекта при перемещении зонда в толще его ледяного покрова.

Зонд в раскрываемой оболочке доставляют на космический объект и помещают на его ледяной покров. Благодаря наличию радиоактивного вещества, генерирующего тепло, оболочка зонда растапливает лед, и под действием силы тяжести зонд в оболочке вначале внедряется в ледяной покров, а затем и перемещается в нем по направлению к центру космического объекта. Генерирование тепла радиоактивным веществом, перемещающимся в ледяном покрове космического объекта вместе с оболочкой под действием силы тяжести, не дает выброса вещества в космос и не образует ослабляющей шахты в ледяном покрове. По мере перемещения зонда в оболочке вниз вода сверху него застывает, вновь превращаясь в лед. Радиоактивный источник тепла обеспечивает длительность и неуклонность растапливающего термического воздействия на ледяной покров, контактирующий с оболочкой зонда. При достижении нижней границы ледяного покрова оболочка раскрывается и выпускает зонд.

Тепло радиоактивным веществом может выделяться непосредственно и/или генерироваться опосредованно, например через использование ядерных энергетических установок с реакторами и изотопными генераторами, атомных электрических батарей и/или других устройств на радиоактивных веществах. В остальном изобретение осуществляют с помощью известных методов и средств.

Таким образом, генерирование тепла радиоактивным веществом, перемещающимся в ледяном покрове космического объекта вместе с оболочкой под действием силы тяжести, за счет застывания воды сверху зонда в оболочке по мере перемещения его вниз восстанавливает ледяной покров космического объекта по траектории движения зонда и благодаря этому обеспечивает безопасность космического объекта при перемещении зонда в толще его ледяного покрова.

Изобретение относится к космической технике и может использоваться в космических исследованиях для преодоления исследовательскими аппаратами ледяного покрова спутников и планет. В способе преодоления зондом ледяного покрова зонд помещают в выделяющую тепло раскрываемую оболочку, контактирующую с ледяным покровом космического объекта и растапливающую лед. Тепло для растапливания льда генерируется радиоактивным веществом, перемещающимся в ледяном покрове космического объекта вместе с оболочкой под действием силы тяжести. По мере перемещения зонда вода на пройденном участке застывает и ледяной покров восстанавливается. При достижении нижней границы ледяного покрова оболочка раскрывается и выпускает зонд. Техническим результатом изобретения является обеспечение безопасности космического объекта при перемещении зонда в толще его ледяного покрова.

Способ преодоления зондом ледяного покрова космического объекта, при котором зонд помещают в выделяющую тепло раскрываемую оболочку, контактирующую с ледяным покровом космического объекта и растапливающую лед, отличающийся тем, что тепло генерируется радиоактивным веществом, перемещающимся в ледяном покрове космического объекта вместе с оболочкой под действием силы тяжести.