RU2694349C1 - Space debris collection device - Google Patents
Space debris collection device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2694349C1 RU2694349C1 RU2018124539A RU2018124539A RU2694349C1 RU 2694349 C1 RU2694349 C1 RU 2694349C1 RU 2018124539 A RU2018124539 A RU 2018124539A RU 2018124539 A RU2018124539 A RU 2018124539A RU 2694349 C1 RU2694349 C1 RU 2694349C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- space debris
- permanent magnet
- spacecraft
- space
- electromagnet
- Prior art date
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000001846 repelling effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000010006 flight Effects 0.000 description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/64—Systems for coupling or separating cosmonautic vehicles or parts thereof, e.g. docking arrangements
- B64G1/646—Docking or rendezvous systems
Abstract
Description
Изобретение относится к сфере космической техники и может быть использовано при изготовлении космических аппаратов для сбора космического мусора.The invention relates to the field of space technology and can be used in the manufacture of spacecraft for collecting space debris.
Развитие космонавтики привело к тому, что на околоземных орбитах движется большое количество техногенного космического мусора, присутствие которого в космосе ввиду опасности столкновения с космическими кораблями и аппаратами снижает безопасность космических полетов. Значительная часть космического мусора обладает магнитными свойствами, обусловленными наличием магнитных материалов.The development of astronautics has led to the fact that a large amount of man-made space debris is moving in near-earth orbits, whose presence in space, because of the danger of collisions with space ships and vehicles, reduces the safety of space flights. Much of the space debris has magnetic properties due to the presence of magnetic materials.
Из уровня техники известно буксирное устройство для космического аппарата на орбите /US 8464983 В2; 18.06.2013/. Космический аппарат при проявлении его дефекта на орбите становится космическим мусором. Буксирное устройство содержит систему фиксации, снабженную постоянным магнитом, который притягивается к поверхности обладающего магнитными свойствами буксировочного космического аппарата. Буксирное устройство размещено на космическом аппарате, который потенциально должен буксироваться, т.е. на потенциальном космическом мусоре. Буксирное устройство содержит также трос, приемник троса и разъединительное устройство, которое выдает управляющий сигнал на выдвижение троса из приемника троса всякий раз, когда при подходе буксировочного космического аппарата происходит сбой в дефектном космическом аппарате. Совокупность приемника троса и разделительного устройства является механическим средством отталкивания космического мусора от постоянного магнита. Постоянный магнит притягивается к поверхности обладающего магнитными свойствами космического объекта, который не является космическим мусором.The prior art towing device for a spacecraft in orbit / US 8464983 B2; 06/18/2013. The spacecraft, when its defect in orbit manifests itself, becomes space debris. The towing device contains a locking system, fitted with a permanent magnet, which is attracted to the surface of the magnetic towing spacecraft. The towing device is placed on the spacecraft, which should potentially be towed, i.e. on potential space junk. The towing device also contains a cable, a cable receiver and a release device, which provides a control signal to extend the cable from the cable receiver whenever a towing spacecraft fails in a defective spacecraft. The combination of the receiver cable and separation device is a mechanical means of repulsion of space debris from the permanent magnet. A permanent magnet is attracted to the surface of a magnetic object possessing magnetic properties, which is not space debris.
Совокупность приемника троса и разделительного устройства в силу механического отталкивания космического мусора от постоянного магнита системы фиксации выдвигающимся тросом не обеспечивает эффективного сбора космического мусора, поскольку отталкивает космический мусор от буксировочного космического аппарата. Кроме того, механическое отталкивание космического мусора с помощью выдвигающегося троса не обеспечивает безопасность космического полета, поскольку упругих сил троса может оказаться недостаточно для предотвращения удара космического мусора о буксировочный космический аппарат, что может привести к повреждению буксировочного космического аппарата.The combination of the receiver cable and separation device due to the mechanical repulsion of space debris from the permanent magnet of the system for fixing the retractable cable does not provide effective collection of space debris, because it repels space debris from the towing spacecraft. In addition, the mechanical repulsion of space debris using a retractable cable does not ensure the safety of space flight, since the elastic forces of the cable may not be enough to prevent the impact of space debris on the towing spacecraft, which can lead to damage to the towing spacecraft.
Притягивание постоянного магнита к поверхности обладающего магнитными свойствами космического объекта, который не является космическим мусором, также снижает эффективность сбора космического мусора, поскольку требует наличия на космическом мусоре постоянного магнита, которым космический мусор чаще всего не снабжен изначально или в силу разрушения на орбите.Attracting a permanent magnet to the surface of a magnetic object that is not space debris also reduces the efficiency of space debris collection, since it requires a permanent magnet on space debris that space debris most often is not equipped with or due to destruction in orbit.
Задачей изобретения является повышение эффективности сбора космического мусора и обеспечение безопасности космических полетов.The objective of the invention is to increase the efficiency of collecting space debris and ensuring the safety of space flight.
Указанная задача решена за счет того, что устройство для сбора космического мусора, содержащее систему фиксации, снабженную постоянным магнитом, притягивающимся к поверхности обладающего магнитными свойствами космического объекта, снабжено электромагнитом, отталкивающимся от постоянного магнита системы фиксации, и магнитным веществом, притягивающимся к постоянному магниту системы фиксации, причем постоянный магнит фиксируется на поверхности космического мусора.This problem has been solved due to the fact that a space debris collection device containing a fixation system, equipped with a permanent magnet, attracted to the surface of a space object possessing magnetic properties, is equipped with an electromagnet repelled from the permanent magnet of the fixation system, and a magnetic substance attracted to the permanent magnet of the system fixation, and the permanent magnet is fixed on the surface of the space debris.
Изобретение характеризуется следующей совокупностью существенных отличительных признаков: снабжением устройства для сбора космического мусора электромагнитом, отталкивающимся от постоянного магнита системы фиксации, и магнитным веществом, притягивающимся к постоянному магниту системы фиксации; фиксацией постоянного магнита на поверхности космического мусора.The invention is characterized by the following set of essential distinguishing features: the supply of a device for collecting space debris by an electromagnet repelling from a permanent magnet of the fixation system, and a magnetic substance attracted to the permanent magnet of the fixing system; fixing a permanent magnet on the surface of space debris.
Указанная совокупность существенных отличительных признаков позволяет повысить эффективность сбора космического мусора и безопасность космических полетов.This set of essential distinctive features allows to increase the efficiency of space debris collection and the safety of space flights.
Принцип действия изобретения основан на использовании магнитных сил для захвата космического мусора и притягивания его к космическому аппарату. При сближении космического аппарата с космическим мусором включают электромагнит, который отталкивает постоянный магнит системы фиксации и направляет его к обладающему магнитными свойствами космическому мусору, на поверхности которого постоянный магнит фиксируется. Затем электромагнит медленно выключают, например, уменьшая силу тяги путем смещения якоря в катушке, и за счет притяжения магнитного вещества космического аппарата к постоянному магниту системы фиксациикосмический аппарат плавно сближается с космическим мусором, окончательно захватывая его после полного выключения электромагнита. Далее движение космического мусора определяется движением космического аппарата.The principle of the invention is based on the use of magnetic forces to capture space debris and attract it to the spacecraft. When a spacecraft approaches the space junk, an electromagnet is turned on, which pushes away the permanent magnet of the fixation system and directs it to the magnetic debris on the surface, on the surface of which the permanent magnet is fixed. Then the electromagnet is slowly turned off, for example, by reducing the thrust force by displacing the armature in the coil, and due to the attraction of the magnetic substance of the spacecraft to the permanent magnet of the fixation system, the spacecraft smoothly approaches the space debris, finally grabbing it after the electromagnet is completely off. Further, the motion of space debris is determined by the motion of the spacecraft.
Постоянный магнит системы фиксации может быть связан с космическим аппаратом тросами, трансформируемыми стержнями и т.п., которые также могут использоваться для подтягивания космического мусора к космическому аппарату. Источниками тока для электромагнита могут быть солнечные батареи, электрические аккумуляторы, электрохимические генераторы, ядерные батареи и т.п. Космический аппарат может быть снабжен мусоросборной камерой с системами загрузки и выгрузки космического мусора. Мусоросборная камера может быть снабжена постоянным и/или электромагнитом для удержания космического мусора в мусоросборной камере при ее открывании для загрузки последующих объектов космического мусора.The permanent magnet of the fixation system can be connected with the spacecraft by cables, transformable rods, etc., which can also be used to pull the space debris to the spacecraft. Current sources for an electromagnet can be solar cells, electric batteries, electrochemical generators, nuclear batteries, etc. The spacecraft can be equipped with a garbage collection chamber with systems for loading and unloading space debris. The waste collection chamber can be equipped with a permanent and / or an electromagnet to hold space debris in the waste collection chamber when it is opened to load subsequent objects of space debris.
Изобретение осуществляют с помощью известных методов и средств.The invention is carried out using known methods and means.
Снабжение устройства для сбора космического мусора электромагнитом, отталкивающимся от постоянного магнита системы фиксации, и магнитным веществом, притягивающимся к постоянному магниту системы фиксации, позволяет за счет отталкивания электромагнитом постоянного магнита направить постоянный магнит к космическому мусору, а затем за счет притягивания постоянного магнита магнитным веществом притянуть космический мусор к устройству для сбора космического мусора, и тем самым повысить эффективность сбора космического мусора благодаря тому, что космический мусор при этом перемещается только по направлению к устройству для сбора космического мусора.The supply of a device for collecting space debris by an electromagnet repelled by a permanent magnet of the fixation system and a magnetic substance attracted to the permanent magnet of the fixation system allows the permanent magnet to be pushed by the electromagnet to the space debris and then attracted by the magnetic substance by the magnetic magnet space debris to the space debris collection device, and thereby increase the efficiency of space debris collection due to the fact that space debris moves only towards the device for collecting space debris.
Наряду с этим электромагнит, отталкивающийся от постоянного магнита системы фиксации, за счет магнитных сил, отталкивающих электромагнит от постоянного магнита с захваченным космическим мусором, надежно предотвращает удар космического мусора об устройство для сбора космического мусора, определяя возможность плавного сближения, и тем самым обеспечивает безопасность космического полета.Along with this, the electromagnet repelling from the permanent magnet of the fixation system, due to the magnetic forces repulsing the electromagnet from the permanent magnet with trapped space debris, reliably prevents the space debris from impacting the space debris device, determining the possibility of a smooth convergence, and thereby ensures the safety of space flight.
Фиксация постоянного магнита на поверхности космического мусора не требует наличия на космическом мусоре собственного постоянного магнита и тем самым расширяет возможности захвата космического мусора, что также способствует повышению эффективности сбора космического мусора. Fixing a permanent magnet on the surface of space debris does not require the presence of its own permanent magnet on space debris and thereby expands the possibilities of capturing space debris, which also contributes to increasing the efficiency of collecting space debris.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018124539A RU2694349C1 (en) | 2018-07-04 | 2018-07-04 | Space debris collection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018124539A RU2694349C1 (en) | 2018-07-04 | 2018-07-04 | Space debris collection device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2694349C1 true RU2694349C1 (en) | 2019-07-11 |
Family
ID=67309124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018124539A RU2694349C1 (en) | 2018-07-04 | 2018-07-04 | Space debris collection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2694349C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6089510A (en) * | 1997-07-30 | 2000-07-18 | Hughes Electronics Corporation | Magnetic systems and methods for realizing spacecraft maneuvers |
| US6655637B1 (en) * | 2002-06-24 | 2003-12-02 | The Aerospace Corporation | Spacecraft for removal of space orbital debris |
| US8464983B2 (en) * | 2010-02-10 | 2013-06-18 | Astrium Gmbh | Towing apparatus for a spacecraft when in orbit and a towing spacecraft |
| RU2505461C1 (en) * | 2009-11-25 | 2014-01-27 | Поулос Эйр Энд Спейс | Stabilisation of unstable fragments of space garbage |
| US8882048B2 (en) * | 2011-05-20 | 2014-11-11 | Eugene M. Levin | In-space processing and delivery system |
| RU2646711C1 (en) * | 2017-01-20 | 2018-03-06 | Александр Федорович Попов | Space vehicle |
-
2018
- 2018-07-04 RU RU2018124539A patent/RU2694349C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6089510A (en) * | 1997-07-30 | 2000-07-18 | Hughes Electronics Corporation | Magnetic systems and methods for realizing spacecraft maneuvers |
| US6655637B1 (en) * | 2002-06-24 | 2003-12-02 | The Aerospace Corporation | Spacecraft for removal of space orbital debris |
| RU2505461C1 (en) * | 2009-11-25 | 2014-01-27 | Поулос Эйр Энд Спейс | Stabilisation of unstable fragments of space garbage |
| US8464983B2 (en) * | 2010-02-10 | 2013-06-18 | Astrium Gmbh | Towing apparatus for a spacecraft when in orbit and a towing spacecraft |
| US8882048B2 (en) * | 2011-05-20 | 2014-11-11 | Eugene M. Levin | In-space processing and delivery system |
| RU2646711C1 (en) * | 2017-01-20 | 2018-03-06 | Александр Федорович Попов | Space vehicle |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6473960B2 (en) | Space debris orbital descent method, orbital descent system, and satellite orbit conversion method, orbit conversion system | |
| US8052092B2 (en) | Method and apparatus for satellite orbital change using space debris | |
| US20120085869A1 (en) | Apparatus, method and system for removing orbital debris | |
| CN108100311B (en) | Microsatellite separation device and release method thereof | |
| US8882048B2 (en) | In-space processing and delivery system | |
| EP3730412B1 (en) | Aerospace vehicle for capturing a target object in space | |
| RU2678392C2 (en) | Device for space use, debris removal system and debris removal method | |
| JP5755836B2 (en) | Space debris removal method | |
| EP3127822A1 (en) | Debris removal device and debris removal system | |
| RU138497U1 (en) | DEVICE FOR DISPOSING SPACE DEBR FROM USE OF USEFUL LOADS | |
| RU2694349C1 (en) | Space debris collection device | |
| WO2018154603A1 (en) | Ultra-thin wires as drag-enhancing system for space craft, method of deployment | |
| Kawamoto et al. | Current status of research and development on active debris removal at JAXA | |
| EP3584178A1 (en) | Capturing system, space navigation body, and plate-like body | |
| US20120138748A1 (en) | Terminator tape satellite deorbit module | |
| RU2646711C1 (en) | Space vehicle | |
| RU2710844C1 (en) | Space towing device | |
| RU2679498C1 (en) | Method for removing space debris from near-earth environment | |
| RU146299U1 (en) | DEVICE FOR DEPARTURE FROM ORBITS OF WORKED LARGE-SIZE SPACE OBJECTS | |
| Kimura et al. | Quick report on on-board demonstration experiment for autonomous-visual-guidance camera system for space debris removal | |
| US20200108953A1 (en) | Systems and methods for deploying a deorbiting device | |
| JP2010512982A (en) | Charged seed clouds as a way to increase particle collisions and remove floating biological agents and other contaminants | |
| JP6525595B2 (en) | Space float capture system | |
| CN109806935B (en) | Space debris processing method based on in-situ utilization | |
| WO2020031266A1 (en) | Object orbit changing system and object orbit changing method |