Тепловой поток, отраженный от планеты, можно определить через тепловой поток, падающий на планету, и альбедо планеты
Qотр= a Q пад. (3.3)
Величина Qпад определяется через плотность прямого солнечного излучения следующим образом
.
(3.4)
Подставив (3.3) и (3.4) в выражение (3.2), после преобразований получим
(3.5)
Спектр отраженного от планеты солнечного излучения, как правило, аналогичен спектру прямого солнечного излучения, т.е. основная доля отраженного излучения приходится на видимый диапазон длин волн. При проведении тепловых расчетов КА можно полагать, что отраженный от планеты солнечный тепловой поток распространяется по направлению от центра планеты.
Плотность теплового потока солнечного
излучения, отраженного от поверхности Земли, (для Н = 400 км) составляет 
=230 Вт/м2.
3. Собственное тепловое излучение планеты. Любая планета излучает в окружающее пространство собственный тепловой поток. В пределах солнечной системы излучение планет (кроме Солнца) осуществляется в инфракрасном диапазоне длин волн.
Определим плотность собственного теплового потока планеты на высоте Н от поверхности планеты. Поскольку собственное тепловое излучение осуществляется во всех направлениях равномерно, то выражение для плотности теплового потока имеет вид
,
(3.6)
где Q соб – тепловой поток, излучаемый планетой;
rпл - радиус планеты.
Средняя температура планеты является величиной постоянной, поэтому должно выполняться равенство
Q погл = Qсоб , (3.7)
где Q погл - солнечный тепловой поток, поглощаемый планетой.
Величину Qпогл можно определить через альбедо планеты следующим образом
, (3.8)
где 
- миделево сечение планеты.
Подставив (3.7) и (3.8) в выражение (3.6), получим формулу для определения плотности собственного теплового потока планеты
. (3.9)
Величина плотности теплового потока
собственного излучения Земли на высоте 400 км равна 
Вт/м2.
4. Атмосферный тепловой поток. Если полет КА осуществляется в атмосфере планеты, то на КА воздействует атмосферный тепловой поток. Для околоземных полетов атмосферный тепловой поток становится заметным с высот, меньших 250 км.
Атмосферный тепловой поток обусловлен двумя факторами. Во-первых, КА, перемещаясь в верхних слоях атмосферы, соударяется с молекулами атмосферы. При этом часть кинетической энергии относительного движения молекул преобразуется в тепловую энергию. Тепловой поток, обусловленный данным механизмом, называют молекулярным тепловым потоком. Во-вторых, на высотах, больших 160 км, молекулы кислорода почти полностью диссоциированы на атомы. При соударении атомов кислорода с поверхностью КА происходит рекомбинация молекул кислорода, которая идет с выделением теплоты. Таким образом, плотность атмосферного теплового потока представляет собой, в общем случае, сумму
q атм = q мол + q рек, (3.10)
где qмол – плотность молекулярного теплового потока;
qрек – плотность теплового потока, обусловленного рекомбинацией молекул кислорода.
Направление атмосферного теплового потока совпадает с направлением набегающего атмосферного потока.
Выражение для плотности молекулярного теплового потока можно представить в следующем виде
(3.11)
где n – число молекул, попадающих в единицу времени на площадку единичной площади, перпендикулярную направлению скорости КА; m – средняя масса молекулы; V – скорость КА; h - коэффициент аккомодации, учитывающий долю кинетической энергии относительного движения молекул, которая переходит в тепловую энергию (h » 0,9...1,0).
Произведение nm представляет собой суммарную массу молекул, попадающих в единицу времени на площадку единичной площади, перпендикулярную направлению скорости КА.
(3.12)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.