Баллистическое проектирование миссий, включающих доставку лунного грунта на Землю
Авторы: Гордиенко Е.С., Симонов А.В., Худорожков П.А.
Опубликовано в выпуске: #3(99)/2020
DOI: 10.18698/2308-6033-2020-3-1967
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов
Рассмотрено проектирование миссии для доставки лунного грунта на Землю. Проведен анализ ее основных этапов: выбор возможных схем перелета, анализ перелета с Земли на круговую орбиту спутника Луны, определение траекторий выведения с лунной поверхности на опорную орбиту, поиск траекторий возвращения, отлетающих от Луны и попадающих в заданный район на поверхности Земли. Предложен вариант определения начального приближения для методики построения траекторий возвращения, основанный на решении двухпараметрической краевой задачи в центральном поле Земли. Для заданного радиуса перигея, изменяя длительность перелета от Луны к Земле и время подлета космического аппарата к Земле, определяют траекторию возвращения, попадающую в окрестность полигона.
Литература
[1] Соловьев В.А., Лысенко Л.Н., Любинский В.Е. Управление космическими полетами. Лысенко Л.Н., ред. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009, 446 с.
[2] Егоров В.А., Гусев Л.И. Динамика перелетов между Землей и Луной. Москва, Наука, 1980, 543 с.
[3] Охоцимский Д. Е., Сихарулидзе Ю. Г. Основы механики космического полета. Москва, Наука, 1990, 448 c.
[4] Охоцимский Д.Е., Энеев Т.М. Некоторые вариационные задачи, связанные с запуском искусственного спутника Земли. Успехи физических наук, 1957, т. 63, № 1a, с. 33–50.
[5] Ивашкин В.В. Оптимизация космических маневров при ограничениях на расстояния до планет. Москва, Наука, 1975, 392 с.
[6] Ивашкин В.В., Петухов В.Г. Траектории перелета с малой тягой между орбитами спутников Земли и Луны при использовании орбиты захвата Луной. Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша РАН № 81, 2008, с. 1–32. URL: https://library.keldysh.ru/preprint.asp?id=2008-81 (дата обращения 11.01.2020).
[7] Нариманов Г.С., Тихонравов М.К., ред. Основы теории полета космических аппаратов. Москва, Машиностроение, 1972, 608 с.
[8] Бычков А.Д., Ивашкин В.В. Проектно-баллистический анализ создания многоразовой транспортной системы Земля — Луна — Земля на основе ядерного ракетного двигателя. Космонавтика и ракетостроение, 2014, № 1, c. 68–76.
[9] Гордиенко Е.С., Ивашкин В.В., Лю В. Анализ оптимальных маневров разгона и торможения космического аппарата при его полете к Луне. Космонавтика и ракетостроение, 2015, № 1, с. 37–47.
[10] Гордиенко Е.С., Худорожков П.А. К вопросу выбора рациональной траектории полета к Луне. Вестник НПО имени С.А. Лавочкина, 2016, № 1, c. 15–25.
[11] Гордиенко Е.С., Худорожков П.А., Симонов А.В. Оптимизация траекторий возвращения с Луны для доставки лунного грунта в заданный район на поверхности Земли. Вестник НПО имени С.А. Лавочкина, 2019, № 3, с. 20–27.
[12] Pavlak T.A., Howell K.C. Evolution of the out-of-lane amplitude for quasi-periodic trajectories in the Earth–Moon system. Acta Astronautica, 2012, no. 81, pp. 456–465.
[13] Гордиенко Е.С., Ивашкин В.В. Использование трехимпульсного перехода для выведения космического аппарата на орбиты искусственного спутника Луны. Космические исследования, 2017, т. 55, № 3, с. 207–217.
[14] Гордиенко Е.С. Исследование оптимального трехимпульсного перехода на высокую орбиту ИСЛ. Инженерный журнал: наука и инновации, 2017, вып. 9. DOI: 10.18698/2308-6033-2017-9-1667
[15] Тучин А.Г. Определение параметров движения КА по результатам измерений при наличии шума в динамической системе. Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша РАН № 2, 2004, с. 1–32. URL: https://library.keldysh.ru/preprint.asp?id=2004-2 (дата обращения 11.01.2020).
[16] Standish E.M. JPL Planetary and Lunar Ephemerides, DE405/LE405. 1998. JPL IOM 312.F-98-048.