Analýza kosmických misí malých satelitů CubeSat na VLEO s využitím air-breathing iontového pohonu.

Abstract

Diplomová práce se zabývá využitím Air-Breathing Ion Thruster pro kosmické mise na orbitě pod 300 km, neboli VLEO (z angl. \emph{Very Low Earth Orbit}). V teoretické části jsou podrobně rozebrány klíčové pojmy a náležitosti kosmické mise, technologie klasické i vzduch-dýchající elektrické propulze v kosmických systémech, rizika spojená s VLEO oblastí a rentgenové detekce. V druhé části práce je provedena analýza kosmických misí se vzduch-dýchajícím iontovým pohonem, jeho využití a limitace spojené s provozem na VLEO. V rámci analýzy je též představena kosmická mise monitorování vysokoenergetických efektů v zemské atmosféře, kde došlo k návrhu energetického systému vhodného pro správný chod družice CubeSat se vzduch-dýchajícím pohonem.

The diploma thesis is dealing with the usage of an Air-Breathing Ion Thruster for space missions below the orbit altitude of 300 km, so-called Very Low Earth Orbit (VLEO) region. The theoretic part introduces the key components of a space mission, the technology of electric propulsion in space systems, the description of air-breathing ion thruster and x-ray detection. The second part of the thesis is focused on performing an analysis of space missions with an Air-Breathing Ion Thruster, its feasibility and limitation. As part of the analysis, the space mission is designed to perform an X-ray monitoring using CubeSat satellite. The design of power system that is capable of supporting the propulsion of a CubeSat unit is included in the space mission design.