Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2016

76 Р адиационные пояса Земли Известно, что радиационное излуче- ние негативно влияет на надежность аппаратуры спутника, причем прежде всего на полупроводниковые приборы, к которым относятся в том числе панели солнечных батарей (СБ). В этом случае деградация па- нелей СБ может потребовать значи- тельного увеличения их площади для обеспечения требуемой мощности в конце срока активного существова- ния (САС). До последнего времени считалось, что около Земли расположены два радиационных пояса. Внутренний (протонный) находится в области высот примерно от 2 до 6,5 тыс. км над поверхностью Земли, а внеш- ний (электронный) находится в области высот примерно от 13 до 42 тыс. км [19, 20, 21, 22]. Во внешнем поясе недавно был обна- ружен максимум радиационного воздействия, формирующий третий пояс, находящийся на высотах при- мерно от 19 до 22 тыс. км [23, 24]. Пространственная структура радиа- ционных поясов показана на рис. 3. Пространственные параметры поя- сов меняются в зависимости от пе- риода времени и уровня солнечной активности. Анализ баллистических данных ка- талогизированных околоземных ис- кусственных объектов показал, что в диапазоне высот от 1600 до 2000 км в настоящее время находится при- мерно 70 космических аппаратов, подавляющая часть которых – это вышедшие из строя или выведенные на орбиту захоронения КА. Таким образом, рабочие высоты низ- коорбитальных спутниковых систем связи лежат в диапазоне от 700 км до примерно 1600 км. Нижнее значение ограничено торможением в остаточной атмосфере, верхнее – радиационными поясами. Оба фак- тора ограничивают время активного существования КА. Для систем на средневысотных ор- битах используется пространство между внутренним и внешним ра- диационными поясами. Этот высот- ный эшелон использует система связи O3B (высота 8062 км). Высокоэллиптические орбиты (ВЭО) типа Loopus и “Молния" пе- ресекают радиационные пояса и, со- ответственно, в большей степени подвержены их негативному влия- нию. Вопросы оптимизации распо- ложения ВЭО относительно радиа- ционных поясов рассматривались, например, в [25]. В частности, на рис. 4 показаны области эффектив- ного соприкосновения 12-часовой высокоэллиптической орбиты “Мол- ния" с радиационными поясами. Исследования влияния радиационного воздействия на микросхемы памяти SRAM проводились с помощью КА PROBA-2, который был выведен на ор- биту высотой 700 км 2 ноября 2009 г. РН “Рокот". Полученные результаты приведены в [26], а дислокация момен- тов обнаруженных эффектов воздей- ствия приведена на рис. 5. В лияние возмущений гравитационного поля Земли Движение спутника происходит под воздействием ряда внешних сил. В первом приближении предполага- ется, что внешняя сила одна – цент- ральное гравитационное поле Земли. Это позволяет получить про- стые аналитические выражения для описания движения КА. В реальности на спутник действует целая система сил (и моментов). Все У частки трассы, соответствующие прохождению КА на орбите "Молния" через радиационные пояса [25] Рис. 4 М еста обнаружения воздействия радиации на микросхемы памяти, размещенные на борту низколетящего КА PROBA-2, по материалам [26] Рис. 5