(последние 10 )
2021-10-13
2021-10-13
2021-10-13
2021-10-13
2021-04-05
2021-04-05
2021-04-05
2021-04-05
2021-04-05
2021-04-05 |
|
|
новость в темах: • КОСМОС • Техника и миссии • ТЕОРИЯ и ПРАКТИКА • Технологии и материалы • Российские
2020-04-23 (№ 20)
Космический парус для наноспутника и дальних перелётов
Локализация происходящего и источник в СМИ:
Россия (Самара), Вести
Российские специалисты показали: межпланетные зонды под солнечным парусом — перспективное транспортное средство на просторах Вселенной. Исследователи математически доказали, что парус создаст достаточную тягу и не выйдет из строя даже при перелёте к Юпитеру.
Напомним, что солнечный парус работает примерно так же, как морской, только отражается от него не ветер, а солнечный свет. Такой двигатель не нуждается в топливе. Он создаёт не самую большую тягу, зато может работать непрерывно в течение многих лет. В пустоте космоса даже небольшое постоянно действующее ускорение в конце концов придаст зонду огромную скорость.
Впервые космический парус был испытан в 2010 году в рамках миссии IKAROS. А летом 2019 года спутник Земли впервые в истории изменил орбиту с помощью такого устройства.
Однако солнечный парус ещё никогда не применялся для межпланетных перелётов. Более того, предварительные расчёты на эту тему грешили упрощённостью.
"Ранее при моделировании не учитывался целый ряд обстоятельств: например, что парус может отражать не весь падающий свет, что форма его поверхности отличается от идеальной плоскости или что его материал может стареть и деградировать под воздействием излучения", — рассказывает профессор кафедры динамики полёта и систем управления Самарского университета Ольга Старинова
Теперь самарские исследователи создали собственный проект межпланетного парусника, учитывающий все эти нюансы. Более того, они предложили способ увеличить манёвренность космической каравеллы.
"Проект уникален тем, что космический парусник будет маневрировать без использования топлива. Идея в том, что жидкокристаллическая плёнка, покрывающая паруса, под действием электрического тока с солнечных батарей меняет свою прозрачность, тем самым меняя отражающую способность разных участков паруса и, следовательно, траекторию полёта", — делится подробностями ассистент кафедры высшей математики Самарского университета Ирина Чернякина.
Свои расчёты Чернякина изложила в научной статье, опубликованной в журнале Advances in Space Research.
Специалисты считают, что их расчёты позволяют перейти к созданию первых межпланетных парусников уже в ближайшие годы.
Исходник статьи
Солнечное плавание в реалистичном режиме, основанном на локально-оптимальных законах управления
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0273117720300508?via%3Dihub
АННОТАЦИЯ
Баллистическое проектирование солнечных парусных миссий в Солнечной системе состоит из определения конструктивных параметров, программ управления и траекторий, обеспечивающих достижение целей полета. Использование космического аппарата "солнечный парус" накладывает определенные ограничения на параметры полета, которые включают в себя ограничение деградации на продолжительность полета, максимальную температуру поверхности солнечного паруса, минимальное расстояние до Солнца, максимальную угловую скорость вращения космического аппарата и другие.
Многие авторы рассматривали влияние этих ограничений на проектирование миссии отдельно, но они использовали сложный метод нахождения точного оптимального управления движением или применяли наиболее простые законы управления движением. В настоящей работе для описания методики проектирования межпланетных миссий используются локально-оптимальные законы управления при полных математических моделях движения и функционирования космических аппаратов с солнечным парусом. Описанный метод позволяет избежать необходимости получения точного оптимального решения задачи управления и не вызывает значительных вычислительных трудностей.