Уменьшение эффективности бортовой радиоаппаратуры космических аппаратов на траектории спуска

Для нашего заглавия под эффективностью подразумевается то, как изменяются (уменьшаются) характеристики бортовой аппаратуры, причины и количественный результат этих изменений.

Прежде чем говорить об эффективности, что на траектории спуска на бортовую аппаратуру влияют два фактора:

- наличие плазменной оболочки, окружающей бортовую антенну;

- аэродинамический нагрев теплозащиты антенны.

1) Наличие плазменной оболочки, закрывающей апертуру антенны.

Это приводит к потерям излучаемой мощности (до 1000 раз) в плазме, а значит к уменьшению дальности действия или вовсе полной потери радиосвязи. Кроме этого, излучаемая мощность будет отражаться от границ плазменной оболочки, что также приводит к потерям мощности и нарушению связи. Собственное шумовое излучение ведет к ухудшению отношению сигнал/шум.

Другой фактор, влияющий несущественно – рефракция, или, иными словами, явление преломления. Это не для всех видов бортовой радиоаппаратуры является учитываемым фактором, который сказывается на работу антенны. Рефракция обязательно учитывается в аппаратуре траекторных измерений угла места и высоты.

Также необходимо учитывать, что электрические характеристики плазмы не являются стационарными. Случайные колебания электрического характера приводят к дополнительному шумовому излучения плазмы и ухудшению отношению мощности сигнал/шум.

Кроме этого, повышается уровень боковых лепестков диаграммы направленности, а сама она становится изрезанной, с провалами на некоторых угловых направлениях.

2) Нагрев теплозащиты антенны.

Без теплозащиты бортовая антенна не может эксплуатироваться, иначе она выйдет из строя.

Резюмируя все явления, получаем тот факт, что связь на траектории спуска теряется. Есть количественная оценка этого явления, для которых используют диаграммы связи.

Диаграмма связи на траектории спуска: заштрихованная область – связь есть; белая область – связи нет

Иногда диаграмму связи рисуют в координатах высоты, а не времени. В диапазоне 20-40 км связи нет.