Исследования планет с использованием многоразовых взлётно-посадочных комплексов

Авиационная и ракетно-космическая техника

Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов


DOI: 10.34759/vst-2020-4-48-58

Авторы

Сапрыкин О. А.

Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН), ул. Косыгина, 19, Москва, 119991, Россия

e-mail: oleg.sapr@gmail.com

Аннотация

Проводится сравнительный анализ известных способов исследования планет Солнечной системы автоматическими межпланетными станциями (АМС): исследований с пролётных траекторий, исследований с околопланетной орбиты, исследований планет с высадкой зондов (стационарных либо мобильных) непосредственно на поверхность планеты. В качестве критериев сравнения выбраны условия обеспечение глобальной съёмки планеты, контактных исследований (анализ грунта и т.д.), возможности посещения нескольких районов планеты (удалённых друг от друга на глобальные расстояния, для которых обеспечиваются контактные исследования), максимизации протяженности маршрутов детальных исследований на планете, применимости способа для пионерских миссий (при минимальных начальных знаниях о космическом объекте), возможности многократного использования космических средств и научных приборов, возможности использования однотипных (в том числе одних и тех же) космических средств для исследования различных космических объектов. В процессе анализа делается вывод, что ни один из практикуемых способов не решает научные задачи одновременно и комплексно (в глобальных масштабах исследуемой планеты) и детально (на уровне контактных зондов). Вместе с тем предложено рассмотреть четвёртый, практически не изученный способ исследований – с использованием орбитальных танкеров-заправщиков (ОТЗ) и многоразовых взлётно-посадочных комплексов (МВПК). Показано, что при использовании нового способа исследований возможна реализация наукоёмких сценариев научных миссий, сочетающих и масштабность (например, исследование в рамках одной миссий нескольких удалённых районов планеты или даже нескольких планет-спутников у планет-гигантов), и контактность исследований (взятие проб грунта, бурение и т.д.).

Ключевые слова:

многоразовый взлётно-посадочный комплекс; орбитальный танкер-заправщик, автоматическая межпланетная станция, космический аппарат, способ исследования, локальный перелёт, прыжок, комплекс научных инструментов, маршрут, межпланетный комплекс

Библиографический список

  1. Садчиков И.И., Чулков С.А. Обоснование рациональной полетной кратности использования двигателей и планера многоразовых средств выведения полезной нагрузки на космические орбиты // Вестник Московского авиационного института. 2009. Т. 16. № 6. С. 164-170.

  2. Прощай, Кассини! 2017. URL: https://severnymayak.ru/2017/09/12/proshhaj-kassini-istoriya-kosmicheskogo-puteshestviya-dlinoj-pochti-v-8-milliardov-kilometrov/

  3. Ракета-носитель. Серия РН Титан 4. URL: https://www.ecoruspace.me/Серия+РН+Титан+4.html

  4. Список межпланетных космических аппаратов. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Список_межпланетных_космических_аппаратов

  5. Довгань В.Г. Дистанционное управление луноходами и планетоходами // Земля и Вселенная. 2005. № 2. С. 76-81. URL: http://epizodsspace.airbase.ru/bibl/ziv/2005/2-lunohod.html

  6. Марсианская научная лаборатория. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Марсианская_научная _лаборатория

  7. Родченко В.В., Садретдинова Э.Р., Гусев Е.В. Выбор параметров пенетратора для исследования лунного грунта // Вестник Московского авиационного института. 2010. Т. 17. № 3. С. 83-90.

  8. Основные положения Федеральной космической программы 2016-2025. URL: https://www.roscosmos.ru/22347/

  9. Ёлкин К.С., Кущев В.Н., Манько А.С., Михайлов В.М. Расчет входа в атмосферу Марса десантного модуля проекта ЭкзоМарс // Вестник Московского авиационного института. 2014. Т. 21. № 4. С. 79-86.

  10. Венера-Д. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Венера-Д

  11. Лунная программа России. URL: https://marstraktor.livejournal.com/195625.html

  12. Saprykin O., Baksheeva E., Safronov V., Tolstel O. About the possibility of use anthropomorphic manipulators and transport robotic systems to create the commercial system for energy, communications and logistics support on the Moon surface // 67th International Astronautical Congress IAC-2016 (Guadalajara, Mexico). Paper ID: 33865.

  13. Ларичев О.И. Новый способ анализа неструктуризованных проблем: вербальный анализ решений // Проблемы системного анализа и управления: Сборник трудов Института системного анализа Российской академии наук / Под ред. С.В. Емельянова. – М.: Эдиториал УРСС, 2001. С. 57-91.

  14. Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий / Пер. с англ. Р.Г. Вачнадзе. – М.: Радио и связь, 1993. – 278 с.

  15. Кини Р.Л., Райфа Х. Принятие решений при многих критериях: предпочтения и замещения / Под ред. И.Ф. Шахнова; Пер. с англ. В.В. Подиновского и др. – М: Радио и связь, 1981. – 560 с.

  16. Константинов М.С., Мин Т. Оптимизация прямых полётов к Юпитеру с ядерной электроракетной двигательной установкой // Вестник Московского авиационного института. 2013. Т. 20. № 5. С. 22-33.

  17. Воронцов В.А. Исследование проблемных проектных ситуаций при создании средств десантирования автоматических межпланетных станций // Вестник Московского авиационного института. 2010. Т. 17. № 4. С. 64-70.

  18. Сапрыкин О.А. Технологии освоения Луны пилотируемыми и автоматическими средствами // Пилотируемые полёты в космос. 2014. № 2(11). С. 35-50.

  19. Landgraf M., Hosseini S., Hufenbach B. et al. HERACLES. Human/Robotic Lunar Partnership Mission. Follow-on Assessment (HR PM2). Monografia. – ESA: CDF Study Report. CDF-156(A). 2015. – 318 p.

  20. Оптимизация траектории к Юпитеру космического аппарата с малой тягой с использованием двух гравитационных манёвров у Земли // Вестник Московского авиационного института. 2014. Т. 21. № 1. С. 58-69.

  21. Константинов М.С. Анализ схем использования гравитационного маневра у Луны для обеспечения вектора гиперболического избытка скорости отлета от Земли // Вестник Московского авиационного института. 2010. Т. 17. № 3. С. 68-77.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2020