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
В Красноярске обнаружены следы глобальной катастрофы, случившейся 12 800 лет назад
Это было внезапно, ужасно и очень быстро: гигантская волна или ударная волна прошлась по этим местам, сметая все на своем пути и перетасовывая кости людей,...
Кто убивает итальянских волков: зоологи были потрясены кадрами с автоматической камеры
Трагический эпизод показал, что некоторые зоологические теории придется кардинально пересмотреть. У серых хищников есть неожиданные враги...
Почему Христос умер на кресте быстрее, чем разбойники: ученые объяснили эпизод из Нового Завета
Поразительно, но это был целый клубок событий, которые произошли в последние сутки до распятия...
Атомная катастрофа Гитлера: оказывается, немцы едва не устроили собственную Хиросиму еще в 1942 году
Почему громкая авария в лаборатории поставила жирный крест на мечтах Германии поработить всю планету?...
Американский «Чернобыль-80»: эта катастрофа едва не изменила всю историю США
Эксперты говорят: лишь счастливая случайность не позволила взорваться заряду в 600 (!) раз мощнее хиросимской бомбы...
300-летний секрет «золотых» скрипок Страдивари наконец-то разгадан?
И почему ученые в поисках тайны забрели в отдаленную долину в самом сердце Итальянских Альп?...
80 лет без Звезды Героя: почему офицер, поставивший Знамя Победы, не получил заслуженную награду при жизни?
Только указ Президента России смог исправить одну из самых вопиющих несправедливостей в советской истории...
Обнаружена древнейшая карта ночного неба, которая 2000 лет считалась утраченной навсегда
Это был настоящий научный детектив: текст скрывался в неожиданном месте. Современные технологии доказали, что написанное раз стереть полностью уже невозможно...
«Кровавая» история водопада Блад-Фоллс: почему ученые сравнивают это место с Марсом?
Эта антарктическая аномалия больше века не давала покоя исследователям, но в 2018 году завеса тайны все же приоткрылась...
Каменный топор со дна реки может переписать древнейшую историю Сибири
По словам ученых, получился отличный научный детектив: добыча золота, артефакт бронзового века, забытая цивилизация...
Почему на Иран обрушился черный дождь и насколько он опасен?
Экологи говорят: агрессивные действия США и Израиля поставили под угрозу здоровье миллионов людей по всей планете...
Гениальное ДНК-«мошенничество»: ученые раскрыли секрет рыбы, которая плевать хотела на главные законы биологии
100 000 лет успешного клонирования: амазонская моллинезия просто... копирует себя. И при этом удивительно успешно ремонтируют поврежденные гены, насмехаясь над...
Самая запрещенная русская сказка: почему «Курочку Рябу» не любили ни цари, ни руководители СССР?
Чтобы эту историю можно было рассказывать советским детям, ее сюжет пришлось изменить самым радикальным образом. Но, может быть, это и к лучшему...