1.3.3 Російські розробки та программи

У Росії були створені наукові школи, які займаються теоретичними дослідженнями космічних тросових систем. З кінця 60-х рр. ці дослідження велися, головним чином, в Інституті прикладної математики (ІПМ) АН СРСР такими великими вченими, як В.В. Білецький, В, А. Саричев, Е.М. Левін. Дослідження механіки тросових систем давно ведуться в Московському державному авіаційно-технологічному університеті (МГАТУ, колишній МАТИ) під керівництвом В.А. Іванова і Ю.С. Сітарського. В останні роки подібні дослідження розпочаті в Московському авіаційному інституті, Московському державному технічному університеті ім. Н.Е. Баумана, Військової інженерної космічної академії ім. Н.А. Можайського. Вивченням електродинаміки і радіофізики тросових систем займаються в ЦНДІ машинобудування, Інституті радіотехніки й електроніки РАН, Московському фізико-технічному інституті.

В останні роки в НВО машинобудування спільно з Інститутом земного магнетизму, іоносфери і розповсюдження радіохвиль розроблявся проект експерименту на станції "Алмаз", де передбачалося відвести на тросі платформу з апаратурою для геофізичних досліджень. У НВО ім. С.А. Лавочкіна розробляються проекти марсіанського тросового пенетратора на базі міжпланетної станції "Фобос" і тросової системи для обслуговування орбітальної станції на базі супутника "Прогноз". Інститутом космічних досліджень РАН запропонований проект тросової системи у формі тетраедра для дослідження електричних і магнітних полів в навколоземному просторі.

Останнім часом проводиться робота по тросовим системам за участю іноземних фахівців. У Самарському авіаційному інституті та Центральному спеціальному конструкторському бюро (ЦСКБ) спільно з німецькими фірмами ведеться розробка проекту експерименту з прив'язний капсулою "Rapunzel" на супутнику "Фотон". У ЦНДІМаш по гранту NASA розроблено проект подвійний електродинамічної тросової системи ТЕДОС на кораблі "Прогрес-М".

У РКК "Енергія" у взаємодії з європейськими фахівцями розробляється проект повернення балістичних капсул і вантажних кораблів з пілотованої станції за допомогою довгих тросів. У 1994 р у співпраці з німецькою фірмою "Kayser Threde" був створений проект спільного експерименту "Tpoc-Rapunzel".

1.4 Перспективи тросових систем

1.4.1 Необхідні експерименти

У РКК "Енергія" активні роботи по космічним тросовим системам поновилися в 1987 р Вони були спрямовані на освоєння та застосування таких систем в рамках пілотованих космічних станцій. Розроблена концепція розвитку вітчизняних робіт у цій області передбачає наступне. На першому етапі - проведення на орбітальних станціях серії космічних експериментів з тросовими системами "Трос-1", "Трос-1 А", "Вулкан" і 'Трос-2 ". У перспективі - створення і дослідна експлуатація на новій орбітальної станції тросових систем транспортного, енергетичного та дослідницького призначення. У віддаленому майбутньому передбачається створення орбітального пілотованого комплексу з багатофункціональним використанням технологій тросових систем.

Космічний експеримент "Трос-1" - оригінальна вітчизняна розробка, яка виконується в РКК "Енергія" з 1989 р Експеримент передбачає дослідження механіки розгортання, політ і поділ тросової системи з відпрацюванням безрасходного орбітального маневру. У програмі "Трос-1" передбачалося створити на орбіті тросову систему, що складається зі станції "Мир" і корабля "Прогрес-М", з'єднаних 20-км тросом з синтетичного волокна. Протягом тижня система здійснить орбітальний політ, після чого буде здійснено її поділ. При цьому корабель перейде на більш низьку орбіту, а станція збільшить висоту орбіти (такий маневр заощадить близько 150 кг палива).

Експеримент 'Трос-1 А "за своїм задумом аналогічний Трос-1" і відрізняється від нього збільшенням довжини троса до 50 км. Застосування троса такої довжини дозволить без витрат палива здійснити спуск вантажного корабля з орбіти і його затоплення в заданому районі Тихого океану. При цьому орбітальна станція підвищить висоту орбіти майже на 10 км, а економія палива складе до 400 кг.

У наступному експерименті "Вулкан" передбачається розгорнути на орбіті модельний аналог електродинамічної тросової системи: з вантажного корабля буде висуватися 100-му штанга з приладовим контейнером на кінці. Розміщена на кораблі і в контейнері електронна апаратура з плазмовими контакторами зможе виконати дослідження електродинамічних характеристик системи і різних явищ в магнітному полі Землі і іоносферній плазмі. Крім того, на борту орбітальної станції і на спеціально розгорнутих наземних пунктах планується приймати і аналізувати випромінюються наднизькочастотних радіосигнали. У ході 20-добового польоту пройде відпрацювання функціонування в генераторному, руховому, елект-ропередающем і випромінюючи-тельном режимах, а також управління орієнтацією на орбіті.

Заключний експеримент "Трос-2" задуманий як комплекс всебічних досліджень механіки, електродинаміки і радіофізики орбітальної тросової системи, що складається з орбітальної станції і вантапожного корабля, з'єднаних 20-км кабелем, по якому рухається ліфтова візок. Розміщена на станції, кораблі і візку апаратура дозволить здійснити дослідну експлуатацію системи в різних режимах і провести уточнення дослідження її динамічних і електромагнітних властивостей. Орбітальний політ тросової системи триватиме не менше місяця, після чого, як в експериментах "Трос-1" і "Tpoc-1 A", буде проведено її поділ.