Анализ космических траекторий для экспедиции Земля-Апофис-Земля и движения космического аппарата вокруг астероида Апофис
Авторы: Аньци Лан
Опубликовано в выпуске: #7(67)/2017
DOI: 10.18698/2308-6033-2017-7-1635
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов
В связи с "опасностью" астероида Апофис актуально организовать космическую экспедицию, чтобы провести исследования как на его поверхности с помощью посадочного устройства, так и дистанционно приборами аппарата, движущегося по орбите его спутника. В данной работе определены и исследованы траектории полета космического аппарата (КА) от Земли к астероиду Апофис, пребывания КА и специального мини-аппарата около него в течение некоторого времени и возвращения к Земле. Вычислены энергетически оптимальные траектории для этой экспедиции при полете общей продолжительностью до двух лет в 2019-2022 гг. Проанализирована задача движения аппарата вокруг астероида. При этом учтено влияние возмущений трех типов: притяжения нескольких дальних небесных тел (Солнца, Земли, Луны, Венеры и Юпитера), несферичности астероида и давления солнечного света. Рассмотрено пассивное движение около астероида двух аппаратов: основного КА, который после пребывания у Апофиса в течение недели-месяца возвращается к Земле, и специального мини-спутника с длительным пребыванием у астероида с целью уточнения его орбиты.
Литература
[1] Ivashkin V.V., Lang A. Optimal Spacecraft Trajectories For Flight to Apophis With Return to Earth Using Chemical High Thrust Engines. Proceedings of the 2nd International Academy of Astronautics Conference on Dynamics and Control of Space Systems (DyCoSS) held March 24-26, 2014, Rome, Italy. Graziani F., Guerman A.D., Contant J.-M., eds. Univelt Publ., 2015, vol. 153, pp. 1653-1667.
[2] Ивашкин В.В., Лан А. Анализ динамики орбитального движения космического аппарата вокруг астероида Апофис. Доклады Академии наук. Механика, 2016, т. 468, № 4, c. 403-407.
[3] Lang A., Ivashkin V.V. Dynamics of Spacecraft Orbital Motion around Asteroid Apophis. Proc. 67th International Astronautical Congress (IAC), Guadalajara, Mexico, 26-30 September, 2016. IAC-16-C1,6,2x33922.
[4] Robbins H.M. An Analytical Study of the Impulsive Approximation. AIAA Journal, 1966, vol. 4, no. 8, pp. 1417-1423.
[5] Hohulin V.S., Chumakov V.A. Designing of space acceleration stages with liquid jet engines. Moscow, MAI Publ., 2000.
[6] Pravec P., Scheirich P., Durech J., Pollock J., Kusnirak P., Hornoch K., Galad A., Vokrouhlicky D., Harris A.W., Jehin E., Manfroid J., Opitom C., Gillon M., Colas F., Oey J., Vrastil J., Reichart D., Ivarsen K., Haislip J., LaCluyz A. The tumbling spin state of (99942) Apophis. Icarus, 2014, vol. 233, pp. 48-60.
[7] Ивашкин В.В. Модель орбитального движения КА вблизи ядра кометы. Часть 1. Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша, 1998, № 60, с. 32.
[8] Дубошин Г.Н. Небесная механика. Основные задачи и методы. Москва, Наука, 1975.
[9] Scheeres D.J., Marzari F., Tamazella L., Vanzani V. ROSETTA mission: satellite or bits around a cometary nucleus. Planet. Space Sci, 1998, no. 46, pp. 649-671.
[10] Эльясберг П.Е. Введение в теорию полета искусственных спутников Земли. Москва, Наука, Физматлит, 1965.