Использование тяжелого космического аппарата с двигателями малой тяги для отклонения астероида от опасной траектории

Авиационная и ракетно-космическая техника

Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов

2019. Т. 26. № 2. С. 166-174.

Авторы

Николаева Е. А.*, Старинова О. Л.**

Самарский национальный исследовательский университет им. академика С.П. Королева, Московское шоссе, 34, Самара, 443086, Россия

*e-mail: nikolaevalizaveta@mail.ru
**e-mail: solleo@mail.ru

Аннотация

Настоящая работа посвящена методу защиты Земли с использованием космического аппарата (КА) с двигателями малой тяги. Разработана математическая модель управления движением астероида и КА с учетом гравитационного воздействия Солнца, Земли, астероида и космического аппарата. Разработан программный комплекс, предназначенный для моделирования и визуализации траекторий движения. Полученные результаты подтверждают возможность отклонения астероида от опасной траектории с использованием гравитационного притяжения космического аппарата.

Ключевые слова:

космический аппарат, астероидная опасность, математическая модель, траектория движения, гравитационный тягач, программный комплекс

Библиографический список

  1. Энеев Т.М., Ахметшин Р.З., Ефимов Г.Б. К вопросу об астероидной опасности: Препринт. – М.: ИПРИМ им. М.В. Келдыша, 2011. – 40 с.

  2. Защита Земли от столкновений с астероидами и ядрами комет: Сборник трудов международной кон­ференции «Астероидно-кометная опасность-2009» / Под ред. А. Финкельштейна, У. Хюбнера, В. Шора. – СПб.: Наука, 2010. – 427 с.

  3. Быкова Л.Е., Галушина Т.Ю. Исследование движения астероида (99942) Апофис с использованием многопроцессорной вычислительной системы СКИФ Cyberia // Космические исследования. 2010. Т. 48. № 5. С. 409-416.

  4. Сокольский А.Г. Астероидно-кометная опасность. – СПб.: ИТА РАН, 1996. – 244 с.

  5. Боярчук А.А. Угроза с неба: рок или случайность? – М.: Космосинформ, 1999. – 220 с.

  6. Yeomans D.K., Chodas P.W., Keesey M.S., Ostro S.J., Chandler J.F., Shapiro 1.1. Asteroid and comet orbits using radar data // Astronomical Journal. 1992. Vol. 103, pp. 303-317. DOI: 10.1086/116062

  7. Зайцев А.В. Некоторые принципы построения системы предотвращения столкновений Земли с ас­тероидами и кометами // Труды XXIII чтений К.Э. Циолковского. Секция «Проблемы ракетной и космической техники» (Калуга, 13-16 сентября 1988). – М.: ИИЕТ АН СССР, 1989. С. 141-147.

  8. Ленков В.М., Муртазов А.К. Природные и техногенные риски космической опасности: Учебное пособие. – Рязань: РГУ им. С.А. Есенина, 2016. – 118 с.

  9. Алексеев А. С., Ведерников Ю.А., Лаврентьев М.М. Обзор проектов систем противодействия столкновениям астероидов с Землей // Большая Медведица. 2002. № 1. С. 144–157.

  10. Шустов Б.М., Рыхлова Л.В. Астероидно-кометная опасность: новые подходы // Вестник Российской Академии наук. 2009. Т. 79. № 7. С. 579–586.

  11. Шустов Б.М., Нароенков С.А., Емельяненко В.В., Шугаров А.С. Астрономические аспекты построения системы обнаружения и мониторинга опасных космических объектов // Астрономический вестник. 2013. Т. 47. № 4. С. 312–355.

  12. Николаева Е.А., Старинова О.Л. Моделирование функционирования систем защиты Земли для отведения астероидной опасности // Инженерный журнал: наука и инновации. 2017. № 7(67). DOI: 10.18698/2308-6033-2017-7-1652

  13. Афанасьев В.А., Чудецкий Г.М., Чудецкий Ю.В. Исследование комет и астероидов при ударно-взрывном воздействии // Вестник Московского авиационного института. 2011. Т. 18. № 2. С. 52–55.

  14. Медведев Ю.Д., Свешников М.Л., Сокольский А.Г., Тимошкова Е.И., Чернетенко Ю.А., Черных Н.С., Шор В.А. Астероидно-кометная опасность. – СПб.: ИТА РАН МИПАО, 1996. – 244 с.

  15. Микиша А.М., Смирнов М.А. Земные катастрофы, вызванные падением метеоритов // Вестник РАН. 1999. Т. 69. № 4. С. 327–336.

  16. 3D Asteroid Catalogue, http://space.frieger.com/asteroids/

  17. Moore C. Technology development for NASA’s asteroid redirect mission. IAC-14-D2.8-A5.4.1, https://www.nasa.gov/sites/default/files/files/IAC-14-D2_8- A5_41-Moore.pdf

  18. Chapman C.R., Morrison D. Impacts on the Earth by asteroids and comets: assessing the hazard // Nature. 1994. No. 367, pp. 33-40. DOI: 10.1038/367033a0

  19. Ross S.D. Near-Earth asteroid mining. Technology development for NASA’s asteroid redirect, 2001. – 24 p.

  20. Nikolaeva E.A., Starinova O.L. Simulation of Earth’s Protection by Kinetic Interceptor from Asteroid Hazard// Journal of Physics: Conference Series. 2019. Vol. 1096. DOI: 10.1088/1742-6596/1096/1/012153

  21. Ельников P.B. Анализ перелета Земля-Марс с гравитационным маневром у Луны при использовании малой тяги // Вестник Московского авиационного института. 2012. Т. 19. № 5. С. 38–44.

  22. Николичев И.А. Оптимизация многовитковых межорбитальных перелетов с двигателями малой тяги // Вестник Московского авиационного института. 2013. Т. 20. № 5. С. 66–76.

  23. Кульков B.M. Построение комплекса проектных моделей для параметрического анализа малых космических аппаратов с электроракетными двигателями // Вестник Московского авиационного института. 2012. Т. 19. № 4. С. 44–55.

  24. Пильников А.В. Некоторые проблемные вопросы создания в России электроракетной двигательной установки большой мощности // Вестник Московского авиационного института. 2011. Т. 18. № 3. С. 97–103.



Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2024