Устройство для проведения исследований факторов космического пространства Советский патент 1992 года по МПК B64G1/22 

Изобретение относится к исследованию космического пространства, а именно к определению элементарного состава метеорной пыли, микрометеори- , тов, исследованию комет, космических лучей, ультрафиолетового и корпускулярного излучения Солнца и др.

Цель изобретения - поньшение информативности при исследовании косми- ю ческого пространства,

На фиг,} изображено устройство в транспортном состоянии; на фиг.2 - то же, вид сбоку, на фиг.З - устройство без кожуха, все кассеты раскры- 15 ты, вид сбоку; на фиг.А - то же, вид сверху; на фиг.З - ограничитель перемещения кассет; на фиг,6 - узел герметизации кожуха; на фиг.7 - устройство без кожуха, шарнирно соединен- 20 ные кассеты закрыты, вид сбоку; на фиг,8 - то же, вид сверху; на фиг.9- устройство без кожуха, неподвижная кассета закрыта дополнительной боковой .кассетой, вид сверху; на фиг. 10- 25 устройство без кожуха, крайние боковые кассеты подняты под углом к платформе, вид сбоку; на фиг.11 - то же,

кассеты опущены под углом к платформе, вид сбоку; на фиг.12 - устройст- 30 во без кожуха, все кассеты, кроме одной дополнительной боковой кассеты, закрыты, вид сверху,

Устройство для проведения исследований факторов космического простран- 35 ства содержит платформу 1, в центре которой закреплена кассета 2, вдоль противоположных стенок которой закреплены две кассеты 3, Кассеты 3 соединены с платформой 1 с помощью гаарни- 40 ров Д. К каждой из кассет 3 с помощью аримра 5 крепится кассета 6, при этом шарниры 4 и 5 расположены на противоположных стенках кассеты 3. Вдоль других противоположных стенок 45 кассеты 2 закреплены кассеты 7 и 8 с помощью шарниров 9, На платформе 1 закреплен также кожух 10. Для крепления кожуха 10 на платформе 1 служат

и 3 размещены М1;ханиэмы перемещения 15, между кассетами 3 и 6 - механиз перемещения 16, а между кассетами 2 и 7 или 2 и - механизмы перемещен 17. Механизмы перемещения 15, 16 и 17, каждый из которых являющийся ме низмом двойного действия, например, электродвигатель или электромагнит, связаны с ограничителями 18 перемещ ния. Функция механизма двойного дей вия - обеспечивать перемещение касс в и обретном направлениях, а ограничителей 18 - ограничивать пер мещение кассет 6, ,7 и 8 до заданног положения, KOTcipoe может быть установлено заранее; на Земле при ке эксперимента. Один из возможных вариантов ограничителя 18 (см,фиг,5 вьтолнен в виде кольцевой скобы с отверстиями 19, соединенной с корпу сом шарнира 5 с помощью, например, резьбового соединителя 20. Фиксация кассет 3, 6, 7 и 8 в заданном полож нии осуществля1гтся индивидуальными фиксаторами 2J, закрепленными на ка сетах и выполненными, например, в в де подпружиненных скобы, шарика, шт та и др. На внутренней поверхности кожуха 10 закреплены подпружиненные фиксаторы 22 и 23 для дополнительн о закрепления кассет 3, 6, 7 и 8 и сн жения транспортных вибромеханически ударньп нагрузок на эти кассеты. За ки И обеспечивают усилие, необходимое для деформации металлической прокладки 24, закрепленной на фланце 25 кожуха 10. Крепление прокладк 24 обеспечивает плотную, но съемну ее установку на торцовой поверхност 26 фланца 25 кожуха 10. Съемность прокладки 24 необходима для ее заме ны при повторном использовании устр ства.

Устройство работает следующим образом.

После установкн в кассетах 2, 3 6, 7 и 8 измерительных датчиков 14 (см.фиг.3} кассеты 3 накрывают касс

эамки П. Платформа 1 снабжена клапа- 50 тами 6, до срабатывания фиксаторов ном 12 для откачки и наполнения га- эом внутренней полости 13 устройства, В кассетах 2, 3, 6, 7и8 устанавливаются измерительные датчики 14, которыми могут быть детекторы излуче- 55 НИИ, ловушки для микрометеоритов, различные конструкционные материалы, датчики освещенности, элементы солнечных батарей и т,п. Между кассетами 2

21, которые удерживают кассеты 3 и в соединенном положении, и каждую пару соедининенных кассет 3 и 6 Уст навливают в вертикальное положение над кассетой 2 до их фиксации фикса тором 21, Кассеты 7 и 8 устанавлива ют в вертикальное положение до их фиксации фиксатором 21, Кожух 10 с прокладкой 24 устанавливают на плат

и 3 размещены М1;ханиэмы перемещения 15, между кассетами 3 и 6 - механизмы перемещения 16, а между кассетами 2 и 7 или 2 и - механизмы перемещения 17. Механизмы перемещения 15, 16 и 17, каждый из которых являющийся механизмом двойного действия, например, электродвигатель или электромагнит, связаны с ограничителями 18 перемещения. Функция механизма двойного действия - обеспечивать перемещение кассет в и обретном направлениях, а ограничителей 18 - ограничивать перемещение кассет 6, ,7 и 8 до заданного положения, KOTcipoe может быть установлено заранее; на Земле при ке эксперимента. Один из возможных вариантов ограничителя 18 (см,фиг,5) вьтолнен в виде кольцевой скобы с отверстиями 19, соединенной с корпусом шарнира 5 с помощью, например, резьбового соединителя 20. Фиксация кассет 3, 6, 7 и 8 в заданном положении осуществля1гтся индивидуальными фиксаторами 2J, закрепленными на кассетах и выполненными, например, в виде подпружиненных скобы, шарика, штиф та и др. На внутренней поверхности кожуха 10 закреплены подпружиненные фиксаторы 22 и 23 для дополнительн ого закрепления кассет 3, 6, 7 и 8 и снижения транспортных вибромеханических ударньп нагрузок на эти кассеты. Замки И обеспечивают усилие, необходимое для деформации металлической прокладки 24, закрепленной на фланце 25 кожуха 10. Крепление прокладки 24 обеспечивает плотную, но съемную ее установку на торцовой поверхности 26 фланца 25 кожуха 10. Съемность прокладки 24 необходима для ее замены при повторном использовании устройства.

Устройство работает следующим образом.

После установкн в кассетах 2, 3 6, 7 и 8 измерительных датчиков 14 (см.фиг.3} кассеты 3 накрывают кассетами 6, до срабатывания фиксаторов

21, которые удерживают кассеты 3 и О в соединенном положении, и каждую пару соедининенных кассет 3 и 6 Устанавливают в вертикальное положение над кассетой 2 до их фиксации фиксатором 21, Кассеты 7 и 8 устанавливают в вертикальное положение до их фиксации фиксатором 21, Кожух 10 с прокладкой 24 устанавливают на плат10

25

форму 1 и закрепляют его замками 11, При этом кожух уплотняется проклад кой 24, деформация которой обеспечивает надежное вакуумное уплотнение, а фиксаторы 22 и 23 прижимают кассеты 3, 7 и 8 в иапряплении к центру, дополнительно удерживая и фиксируя соединенные между собой кассеты 3, 6, 7 и 8 и уменьшая их какое-либо взаимное перемещение при транспортировании. Через клапан 12 производит откачку газа из внешней полости кожуха до необходимой величины разрежения и устройство отправляют на косми- 15 ческую станцию. Во время В1,1ход,ч кос- монявта в открытый космос он выносит устройство, устанавливает его на внешней поверхности станции, открывает замки II и снимает кожух 10, По 20 сигналам с Земли, с бортового пульта или по автоматической программе, поступакхцим на механизмы перемеп(ения 15, 16 и 17, раскрываются кассеты 3, 6, 7 и 8 до положений, заданных ограничителями 18. При этом механизмы перемещения 16 обеспечивают закрывание кассеты 3 кассетой 6, а механизмы перемещения 17 обеспечивают за- крьгаание центральной кассеты 2 кассетой В. Кассеты 6 и 7 могут быть установлены в одной плоскости с кассетами 3 или повернуты на любой отрицательный или положительный угол относительно этого положения. Для этого на Земле ограничитель 18 устанавливается в одно из необходимых по условиям эксперимента положений с помощью соединителей 20, устанавливаемых в соответствующие отверстия 19. Крепление соединителей 20 осуществляется К элементам корпуса соответствующей кассеты. При подаче сигнала на один из механизмов перемещения J6 (или на оба) кассета 6 накрьгаает кассету 3 до срабатывания фиксатора 21. При подаче сигнала на механизм перемещения

17, сопряженный с кассетой 8, последняя накрывает кассету 2 до срабатывания фиксатора 21 этой кассеты. На gQ фиг, 10 рассматривается зависимость угла обзора устройства от угла закрепления кассет 6 над кассетами 3. В случае расположения кассет 3 и 6 в одной плоскости, параллельной плоскос-цд готавливается к транспортировке его ти платформы 1, угол обзора каждой на Землю. Процесс подготовки рассмот- кассеты соответствует углу обзора /j рим с положения, изображенного на устройства, т.е. ist р . После уста- фиг.З и А. Подается сигнал на меха- новки ограничителей 18 шарниров 5 в низмы перемещения 16, при этом кассеrro.iKKJ.eiiiu , при KivinpoM iificju cp.ifimhi в. шнп мехлнизмс1В пг-ро-кчцрция 1 f клс- сеты 6 фиксируь- лч-я иод углом по отисигг нию друг к цруг у и симметрично oTHciciiTejThno iipnjiojn.Hoii пси устройст ип, угол р обг С1рл устройствл упели- чинпетсп я 4-5 paj. Ур(-Л11чение угла ft обзорп устройств. по срппненкю с углом с/ спраредливс) и при других положениях кассет 6, один из вяриан- топ з.чкреппрним котором под клссета- ми 3 изображен на фиг.1I. При регист pniiHH кометион пыпи, например, от комегы Га лея, а такя;е потоков микрометеорных частиц, в качестве измерительных датчиков 14 испол,зуются ловушки. Кассеты устанавливаются в положение, изобряжепное на фиг.8, и направляются на исследуемый объект или в интересующую исследователя зону космическо1-о пространства. По окончании задпшшт-о времени экспозиции кассеты устанавливаются в положение, изображенное на фиг,9, и направляются на другую зону пространства. Сравнивая захваченные ловушками из разных кассет частицы различных зон можно получить как полезную информацию о кометой пыли, так но микроме- теорных частицах фона. При регистрации мнкрометеорных ПОРОКОВ со строго заданного направлении, при изучении влияния ультра(}1иолетового излучения Солнца или других исследованиях определенных участков пространства кассеты устанавливаются в положение, изображенное на фиг.З. Так как для обеспечения нормального теплового режима космического аппарата регулярно изменяется его ориентация, то на то время, когда исследуемая зона пространства выходит из зоны видимости кассет, их взаимоположение по ко- 45 мандн1 1М сигналам соответствует изобра/ ;енному на фиг. 12. Таким образом - достигается максимальная информатив- ность при чистоте эксперимента, а учет фонового влияния излучений может быть обеспечен открытой кассетой 7, в которой регистрируется как полез ная информация, так и фоновая - со всех направлений. Г1о окончании программы исследований устройство под30

35

40

0

5

5 0

д готавливается к транспортировке его на Землю. Процесс подготовки рассмот- рим с положения, изображенного на фиг.З и А. Подается сигнал на меха- низмы перемещения 16, при этом кассеrro.iKKJ.eiiiu , при KivinpoM iificju cp.ifimhi- в. шнп мехлнизмс1В пг-ро-кчцрция 1 f клс- сеты 6 фиксируь- лч-я иод углом по отисигг нию друг к цруг у и симметрично oTHciciiTejThno iipnjiojn.Hoii пси устройст- ип, угол р обг С1рл устройствл упели- чинпетсп я 4-5 paj. Ур(-Л11чение угла ft обзорп устройств. по срппненкю с углом с/ спраредливс) и при других положениях кассет 6, один из вяриан- топ з.чкреппрним котором под клссета- ми 3 изображен на фиг.1I. При регист- pniiHH кометион пыпи, например, от комегы Га лея, а такя;е потоков микрометеорных частиц, в качестве измерительных датчиков 14 испол,зуются ловушки. Кассеты устанавливаются в положение, изобряжепное на фиг.8, и направляются на исследуемый объект или в интересующую исследователя зону космическо1-о пространства. По окончании задпшшт-о времени экспозиции кассеты устанавливаются в положение, изображенное на фиг,9, и направляются на другую зону пространства. Сравнивая захваченные ловушками из разных кассет частицы различных зон можно получить как полезную информацию о кометой пыли, так но микроме- теорных частицах фона. При регистрации мнкрометеорных ПОРОКОВ со строго заданного направлении, при изучении влияния ультра(}1иолетового излучения Солнца или других исследованиях определенных участков пространства кассеты устанавливаются в положение, изображенное на фиг.З. Так как для обеспечения нормального теплового режима космического аппарата регулярно изменяется его ориентация, то на то время, когда исследуемая зона пространства выходит из зоны видимости кассет, их взаимоположение по ко- 5 мандн1 1М сигналам соответствует изобра/ ;енному на фиг. 12. Таким образом - достигается максимальная информатив- ность при чистоте эксперимента, а учет фонового влияния излучений может быть обеспечен открытой кассетой 7, в которой регистрируется как полезная информация, так и фоновая - со всех направлений. Г1о окончании программы исследований устройство под0

5

0

ты 6 соединяются с кассетами 3, затем подается сигнал на механизмы перемещения 1 5 , которые поднимают обе пары соединенных кассет 3 и 6 до вертикального положения, f.e, до ера- батывания фиксатора 21, и устанавливают их над кассетой 2, Подаются ко- мандньге сигналы на механизмы перемещения 17, которые поднимают кассеты 7 и 8 в вертикальное положение до срабатывания фиксаторов 21, установленных на этих кассетах, при этом датчики 1А всех кассет регистрируют какие-либо внешние воздействия, В случае необходимости устройство може быть вновь развернуто в любое из вышеуказанных положений и снова подготовлено к транспортированию, В этом состоянии устройство находится до выхода космонавта в открытый космос, который выносит с собой кожух 10 с установленной на нем прокладкой 2, Этим кожухом 10 он накрывает кассеты при этом пружинные фиксаторы 22 и 23 фиксируют положение кассет, исключая их вибрафпо при транспортировке, что необходимо, например, для сохранения образцов микрометеорнтов в ловушках. После этого космонавт закрывает замки JJ, уплотняя кожух 10 прокладками 24 на платформе J, и снимает устройство, возвращая его внутр космической станции. 6 лаборатории, в боксе ойобочистой коьшаты, через клапан 12 внутрь кожуха может быть мед- пенно стравлен нейтральный газ до атмосферного давления и освобождены замк ки 1,сняткожух 10и демонтированы датчики 14 для детальных исследований. Формула изобретения

I.Устройство для проведения исследований факторов космического про

Д6

странства, содержащее платформу с шарнирно закрепленными на ней двумя кассетами длд размещения измерительных датчиков и механизм взаимного пе- ремешения кассет, отличаю 535 40

0

5

X

ния информативности при исследовании космического пространства,ioHo снаб- . жено дополнительными кассетами, одна из которых жестко закреплена на платформе, а на урс вне ее открытого среза у противоположных стенок размещены шарнирно закрепленные на платформе кассеты, к которым щарнирно присоединены дополнительные кассеты, причем сумма высот всех шарнирйо соединенных кассет равна длине жестко закрепленной кассеты, при этом устройство снабжено дополнительными механиэ- мамн перемещения кассет, установлен ньлми между каждой парой кассет, ограничителями их перемещения, а также кожухом, закрьтающим все кассеты и герметично соединенным с платформой.

2.Устройство по п.1, о т л и - чающееся тем, что вдоль боковых стенок жесткоэакрепленной кассеты шарнирно закреплены дополнительные кассеты, при этом длины одной из дополнительных н жесткозакрештеняой кассет равны, а шнрина дополнительных кассет не превышает длины каждой из шарнирно соединенных кассет.

3,Устройство 0о ПП.1 н 2, о т - лнчаюцееся тем, что, с целью нсключеяия вибрации устройства прн транспортировке, на внутренней поверхности кожуха закреплены подпружиненные фиксаторы для спояенных кассет.

ft

б fo

13

fPuz.l

5 3

фиг.2

г-/

,;C±rt

/ / / -

IS З 7 21 в з f / /-

. Фиг.

to

r----V 6

в . / /

фиг. to

Фиг. //

Изобретение относится к и сследо- ванию космичес сого пространства. Целью изобретения является повышение информативности при исследовании космического пространства. Кассеты с расположенными на них измерительными датчиками 14 устанавливают так, что одна из кассет 3 закрыта .шарнирно связанной с ней кассетой бив таком положении их направляют на исследуемый объект или в интересующую исследователя зону космического пространства. По окончании заданного времени экспонирования кассеты 3 и 6 раскрываются, а кассета 2 закрывается кассетой 8. В этом положении кассеты направляют на другую зону пространства. Сравнивая захвачеиные датчиками из разных кассет частицы различных зон можно получить как полезную информацию об нсследуе ых частицах, так и информацию о частицах фона. 2 3,п. ф-лы, 12 ил. (Л /« ff Фиг.

в Фиг. 12

Редактор Л.Волкова

Составитель Т.Илатова

Техред И.Попович Корректор А.Обручар

Заказ 2442Тираж 263 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, А,