Американский военный спутник связи спасут при помощи ионных двигателей

Новый американский военный спутник связи AEHF-1, утративший возможность достичь геостационарной орбиты из-за поломки основного двигателя, возможно всё же достигнет ее при помощи хитрого плана и использования своих маломощных ионных двигателей ориентации.

Разработанный компанией "Локхид Мартин" (Lockheed Martin) первый спутник AEHF-диапазона (Advanced Extremely High Frequency, усовершенствованный ультравысокий диапазон) был, как сообщает Spaceflight Now, выведен 14 августа 2010 года на начальную орбиту ракетой "Атлас-5" (Atlas 5) с  космодрома на мысе Канаверал.

Спутник AEHF-1. Рис. Northrop Grumman

Затем разгонный блок производства "Юнайтед Ланч Альянс" (United Launch Alliance) успешно вывел полезную нагрузку массой 6087 кг на переходную орбиту с апогеем 50200 км, перигеем 225 км и наклонением 22,2 градуса.

Далее жидкостный двигатель спутника тягой в 45,3 кг должен был за три включения перевести его на промежуточную орбиту с перигеем 19000 км и наклонением 6 градусов. После чего имеющиеся на борту ионные двигатели Холла (Hall Current Thrusters)  в течении нескольких недель сформировали бы, согласно программе полета, геосинхронную орбиту высотой 35880 км и наклонением 4,8 градуса.

Таким образом, через 105 дней посте старта AEHF-1 встал бы в свою точку стояния на 90 градусах западной долготы и начал испытания систем.

Однако на следующий после старта день жидкостный двигатель выключился по неизвестной причине сразу же после запуска. Повторное включение 17 августа закончилось тем же.

Консилиум в составе представителей разработчиков, вооруженных сил и компании "Аэроспейс Корпорейшен" (Aerospace Corp.) после обсуждения ситуации выработал стратегию, которая должна спасти спутник.

Кроме основного и ионных двигателей, аппарат имеет гидразиновые двигатели ориентации малой (2,3 кг) тяги, которые, согласно плану, смогут изменить орбиту так, чтобы превратить ее в целевую.

Первое же 40-минутное включение этих двигателей позволило уменьшить апогей до 49880 км и увеличить перигей до 426 км. Следующие включения, запланированные на эту неделю, позволят, как ожидается, поднять перигей до 950 км, что позволит избавиться от влияния атмосферы.

Затем будут включены ионные двигатели тягой 27 грамм и спутник начнет движение в сторону своего пункта назначения. Ожидается, что, поскольку для набора необходимой скорости двигателям этого типа требуется очень много времени, переход займет 7-9 месяцев.

Однако, за счет малого расхода рабочего топлива, инертного газа ксенон, полет на ионных двигателях позволить сберечь гидразин, и, как ожидается, что спутник сможет просуществовать на геостационарной орбите расчетные 14 лет.

Следует отметить, что ранее подобная проблема уже возникала и была решена похожим образом. При выводе на геостационарную орбиту первого американского спутника связи TDRS-1, гидразиновый двигатель малой тяги работал в течение нескольких недель, после того как случилась авария с ускорителем и аппарат оказался орбите, значительно более низкой, чем расчетная.

Правда, на TDRS-1 ионных двигателей не было.

АШ