От Самары до Луны: программа управления лунными спутниками разработана в СамГУ
В Самарском университете им. Королева, который участвует в национальном проекте «Наука и университеты», молодой китайский ученый Ду Чунжуй создал программный комплекс для эффективного управления спутниками в окололунном пространстве. Эта разработка может стать важным инструментом для будущего освоения Луны, поскольку она поможет обеспечить работу Лунной космической станции и создать на Луне спутниковые системы связи, навигации и мониторинга.
Ду Чунжуй приехал в Самару из Китая в 2019 году, чтобы поступить в аспирантуру Самарского университета по специальности «Динамика полета и системы управления». Его научный руководитель — Ольга Старинова, заведующая кафедрой динамики полета и систем управления Самарского университета. В этом году он успешно защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата технических наук и получил диплом с отличием. В дальнейшем он планирует продолжить научную и преподавательскую деятельность в одном из университетов Китая.
Основная цель исследования Ду Чунжуя — разработать программный комплекс для оптимизации перелетов космических аппаратов с электроракетной двигательной установкой между периодическими орбитами относительно точек либрации L1 и L2 в системе Земля-Луна. Точки либрации — это такие точки в пространстве, где гравитационные силы двух тел (в данном случае Земли и Луны) уравновешиваются центробежной силой третьего тела (спутника). В этих точках спутник может находиться в относительном покое относительно двух тел, что делает их удобными для размещения космических станций и обсерваторий.
— Ду Чунжуй.
С помощью программы можно будет более оперативно менять рабочие орбиты спутников в зависимости от возникающих задач. Программа автоматически рассчитывает параметры закона управления для перемещения космических аппаратов, учитывая множество данных — массу спутника, траекторию движения, вид текущей и будущей орбиты, гравитационное влияние Луны и Земли.
— Ольга Старинова.
Для проверки своей программы Ду Чунжуй использовал математическую модель космического аппарата с электроракетной двигательной установкой. Он проводил численные эксперименты по оптимизации перелетов между разными орбитами в окололунном пространстве. Он также сравнивал свои результаты с другими методами расчета оптимальных траекторий.
Ду Чунжуй приехал в Самару из Китая в 2019 году, чтобы поступить в аспирантуру Самарского университета по специальности «Динамика полета и системы управления». Его научный руководитель — Ольга Старинова, заведующая кафедрой динамики полета и систем управления Самарского университета. В этом году он успешно защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата технических наук и получил диплом с отличием. В дальнейшем он планирует продолжить научную и преподавательскую деятельность в одном из университетов Китая.
Основная цель исследования Ду Чунжуя — разработать программный комплекс для оптимизации перелетов космических аппаратов с электроракетной двигательной установкой между периодическими орбитами относительно точек либрации L1 и L2 в системе Земля-Луна. Точки либрации — это такие точки в пространстве, где гравитационные силы двух тел (в данном случае Земли и Луны) уравновешиваются центробежной силой третьего тела (спутника). В этих точках спутник может находиться в относительном покое относительно двух тел, что делает их удобными для размещения космических станций и обсерваторий.
Для работы Лунной космической станции и проведения исследовательских миссий на самой Луне, безусловно, потребуются обслуживающие космические аппараты — спутники, которые будут выполнять задачи связи, разведки, мониторинга и навигации. Разработанная мною программа позволит эффективно управлять движением таких космических аппаратов в окололунном пространстве, рассчитывая оптимальные варианты их перемещения между различными орбитами. Методики выбора оптимального управления уменьшат необходимость в дополнительных запусках электроракетных двигателей для коррекции орбиты, а это значит, что запасов топлива на борту космических аппаратов будет хватать на более продолжительную эксплуатацию аппаратов и время активной работы спутниковой системы увеличится
— Ду Чунжуй.
С помощью программы можно будет более оперативно менять рабочие орбиты спутников в зависимости от возникающих задач. Программа автоматически рассчитывает параметры закона управления для перемещения космических аппаратов, учитывая множество данных — массу спутника, траекторию движения, вид текущей и будущей орбиты, гравитационное влияние Луны и Земли.
Раньше никто не делал подобных программ для расчета перемещений между различными орбитами вокруг точек либрации, в этом главная новизна данного проекта. Дело в том, что орбиты вокруг точек либрации гораздо более устойчивы, стабильны и надежны, и для размещения спутниковых группировок в окололунном пространстве лучше использовать их, чем нестабильные орбиты вокруг Луны. Я даже думаю, что в будущем нас, возможно, ожидает соперничество за использование орбит у этих точек как за весьма важные, но пространственно ограниченные локации космического пространства
— Ольга Старинова.
Для проверки своей программы Ду Чунжуй использовал математическую модель космического аппарата с электроракетной двигательной установкой. Он проводил численные эксперименты по оптимизации перелетов между разными орбитами в окололунном пространстве. Он также сравнивал свои результаты с другими методами расчета оптимальных траекторий.
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Контрабандисты оккупировали Восточную Африку: зачем черных муравьев тайно вывозят в Китай и Европу?
Эксперты предупреждают: такой вывоз в итоге закончится непоправимой экологической катастрофой...
В мире заканчивается речной песок: чем это грозит человечеству?
Ученые говорят, что это самая не замечаемая, а оттого опасная проблема, которая уже касается миллионов людей...
Немецкий ученый был главным в секретной ракетной программе: однажды он вышел из кабинета и исчез навсегда
Как операция «Дамоклов меч» пресекла главную военную операцию целого государства...
К 2060 году половина плотин в мире выйдет из строя: США — главные в черном списке
Эксперты говорят: если не принять меры, часть Соединенных Штатов может полностью опустеть...
В России снова захотели строить железную дорогу в Индию: почему не удались прошлые попытки?
Эксперты говорят: дерзкий проект мог бы принести российской казне миллиардные прибыли...
За рамками науки: дети, которые помнят свои прошлые жизни
Ученые говорят, что феномена реинкарнации нет, но факты утверждают обратное...
Кольца на деревьях раскрыли тайну гибели последней империи кочевников в Евразии
Поразительно, но падение Джунгарского ханства началось за тысячи километров от Азии, в Северной Атлантике...
Тайна огней Марфы, 150 лет не дававшая покоя ученым, похоже, разгадана
Болотный газ? Огни святого Эльма? НЛО? Ответ оказался намного проще и сложнее одновременно...
Этим книгам осталось жить считаные дни: кто охотится на очень редкие экземпляры, а затем уничтожает их?
Эксперты бьют тревогу: это, пожалуй, самый циничный поворот в истории книгопечатания...
«Сувенир» от неандертальцев: секреты этих мутаций не разгаданы до конца
Они живут в ДНК 47 000 лет, но почему их совсем нет у африканцев, зато много у жителей Южной Азии...
Самое жаркое лето в истории СССР: кто остановил огненную стихию
Почему в советское время подробности этой экологической катастрофы находились под грифом «совершенно секретно╗?...
Авокадо ежедневно меняет пол, и исследователи, наконец, выяснили, как именно
Почему селекционеры и ботаники ждали этого открытия более 100 лет?...