Моделирование ультрафиолетового излучения при возвращении космического аппарата с околоземной орбиты

Выполнено численное моделирование спектра неравновесного излучения в ближнем ультрафиолете $230$—$380$ нм от высокотемпературного ударного слоя на лобовой поверхности сферы радиусом $2.2$ м, движущейся в земной атмосфере с гиперзвуковой скоростью порядка первой космической. Рассмотрено излучение в семи системах полос при электронных переходах в двухатомных молекулах, которые могут давать заметный вклад в данном спектральном диапазоне. Поле течения определяется на основе численного решения двухмерных уравнений Навье—Стокса для неравновесной смеси химически реагирующих газов, дополненных уравнениями сохранения для электронно-возбужденных состояний молекул. Расчеты проведены для условий траектории входа в атмосферу Земли спускаемого аппарата (СА) «Союз-ТМА» в диапазоне высот $70$—$90$ км. Получено удовлетворительное согласование с натурным экспериментом по наблюдению излучения при спуске СА «Союз-ТМА» с борта международной космической станции.