Обоснование целесообразности создания сверхнизкоорбитальных систем связи на базе малых спутников и метод конструирования их орбит

Проблематика. Стаття присвячена обґрунтуванню підходу до вирішення глобальної проблеми для людства: створення технології супутникового зв'язку, яка не засмічує космос сміттям. Наднизькоорбітальні супутникові системи зв'язку - це системи зв'язку з кластерними (розподіленими) супутниками, які утворюють угруповання (армаду) малих, понад малих, нано-, піко- супутників, які переміщаються по орбітах близьким до щільних шарів атмосфери Землі («ковзаючи» по верхній кромці щільного шару атмосфери Землі - «змінна» орбіта). Рух по такій орбіті малогабаритного апарату (при умові не включення двигуна) призводить до його швидкого гальмування і повного згоряння в атмосфері Землі, тобто повне очищення орбіти без створення космічного сміття. Мета досліджень. Обґрунтувати доцільність і можливість створення і підтримки функціонування економічно вигідної, не забруднюючої космос, глобальної системи супутникового зв'язку, побудованої з використанням малих (міні-, нано-, піко-) супутників. Методика реалізації. Запропоновано теоретичний підхід, що дозволяє конструювати орбіти міні нано- та пікосупутників на основі використання національного науково-технічного доробку. Результати досліджень. Для підвищення ефективності використання авіаційно-космічних систем при створенні і підтримці життєвого циклу наднизькоорбітальних супутникових систем зв'язку в статті розроблений метод конструювання наднизькоорбітальних кластерів наносупутників (малих супутників). Висновки. Викладено метод компонування орбіт розподіленими супутниками. Кількісно оцінено технологічні можливості України по реалізації методу за допомогою національних авіаційно-космічних систем. В Україні є науково-технічний і технологічний доробок в області авіаційно-космічних систем – це «літаючі космодроми» Ан-124-100 і Ан-225.Background. The article is devoted to the substantiation of the approach to solving the global problem for mankind: the creation of satellite communications technology that does not pollute space with debris. Ultra-low-orbit satellite communication systems (ULO SCS) are communication systems with cluster (distributed) satellites that form a grouping (armada) of small, ultra-small, nano-, pico-satellites that move in orbits close to the dense layers of the Earth’s atmosphere (sliding on the upper edge of the dense layer of the Earth’s atmosphere - a sliding orbit). The motion in such orbit of a small-sized apparatus (provided that the engine is not started) leads to its rapid deceleration and complete combustion in the Earth’s atmosphere, i.e. complete orbit purification from space debris. Objective. To justify the feasibility and the possibility of creating and maintaining the functioning of an economical, nonpolluting space, global satellite communications system built using small (mini-, nano-, pico-) satellites. Methods. The theoretical approach is proposed that allows constructing the orbits of mini-nano- and picosatellites based on the use of the national design groundwork. Results. The article developed a method for constructing ultra-low orbit clusters of nano-satellites (small satellites) to increase the efficiency of using aerospace systems when creating and maintaining the life cycle of ULO SCS. Conclusions. The method of orbits arrangement by distributed satellites is described. The technological capabilities of Ukraine to implement the method using national aerospace systems are quantified. There is scientific, technical and technological groundwork in the field of AS in Ukraine - these are the “flying cosmodromes” of An-124-100 and An-225 airplanes