МЕТОДИКА РАСЧЕТА КОЭФФИЦИЕНТОВ ОБЛУЧЕННОСТИ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО КОСМИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА ПОДСВЕТКОЙ ЗЕМЛИ

Разработана приближенная методика расчета эффективных коэффициентов облученности космического объекта цилиндрической формы, которая типична для наружных корпусов космических телескопов, а также фрагментов космических аппаратов. В настоящее время отсутствуют аналитические методики расчета интегральных и эффективных коэффициентов облученности для такой конфигурации космических объектов. Интегральные коэффициенты облученности определяют средний тепловой баланс на цилиндрической поверхности, а эффективные – на всей поверхности цилиндра с учетом его торцов. Расчеты эффективных коэффициентов облученности космических объектов подсветкой Земли необходимы для определения важнейшей компоненты энергетического баланса – удельной мощности собственного теплового излучения Земли. Такие расчеты используются для определения средних температур космических объектов. Методика основана на обобщении и аппроксимации результатов численных расчетов в диапазоне изменения высоты орбиты от 200 км до 40000 км, а также во всем возможном диапазоне изменения угла наклона оси цилиндра. Показаны неопределенности в математической модели при небольших отклонениях положения оси цилиндра от линии зенит–надир. Исследованы погрешности приближенного решения при определении интегрального коэффициента облученности боковой цилиндрической поверхности. Допустимая итоговая погрешность полученного приближенного решения оценивалась по отклонению температуры объекта в тени Земли от ее точного значения. При больших отношениях высоты цилиндра к диаметру погрешности расчета интегрального коэффициента облученности максимальны и могут приводить к погрешности определения температур в тени Земли до 1,5 К. Погрешности расчета температуры цилиндра уменьшаются с уменьшением отношения его высоты к диаметру. Они минимальны для модели тонкого диска. Погрешности расчета температур значительно снижаются для случая нахождения цилиндрического объекта на подсвеченном Солнцем участке траектории, а еще более – при расчетах нестационарного теплового режима. Предложенная методика расчета достаточно точна, проста и удобна для расчетов.