Взаимодействие космических аппаратов с окружающей плазмой. Новиков Л.С. - 59 стр.

   При проведении такого эксперимента в ионосфере происходит ней-
трализация положительного заряда ракеты за счет поступления на ее
поверхность электронов окружающей плазмы. Однако, если инжекти-
руемый ток превышает компенсирующий электронный ток, собираемый
поверхностью ракеты из окружающей плазмы, то сохраняется опасность
положительного заряжения ракеты и прекращения инжекции электро-
нов, причем заряжение ракеты может произойти очень быстро. Напри-
мер, шар диаметром 3 м зарядится при токе инжекции 0,5 А и энергии
инжектируемых электронов 10 кэВ до положительного потенциала в
10 кВ, соответствующего прекращению инжекции, всего лишь за время
порядка 10-6 с.
   Принимая во внимание предсказываемую подобными оценками воз-
можность прекращения работы ускорителя электронов на борту КА, в
первых экспериментах с инжекцией стремились создать большую про-
водящую поверхность для сбора ионосферных электронов. С этой це-
лью проектировались различного рода раскрываемые коллекторы, «зон-
тики», тонкопленочные надувные конструкции с нанесенным на них
проводящим покрытием и т. п.
   Так, в самом первом эксперименте с инжекцией электронов, осуще-
ствленном в январе 1969 г. американскими исследователями, с подняв-
шейся до высоты 270 км ракеты в ионосферу инжектировались им-
пульсные электронные пучки длительностью до 1 с при максимальном
токе 0,5 А и энергии электронов 10 кэВ. А ионосферные электроны со-
бирались коллектором из алюминиевой фольги площадью около 530 м2,
который был развернут после прохождения ракетой плотных слоев ат-
мосферы. Однако довольно скоро выяснилось, что и без применения
таких собирающих коллекторов положительный потенциал КА при
инжекции в ионосферу пучков электронов с энергией в десятки кило-
электронвольт редко превышает 100–200 В. Это было показано, на-
пример, экспериментом «Зарница-1», проведенным в нашей стране в
мае 1973 г., и последующими экспериментами российских ученых.


                                 59