Исследование характеристик траекторий космического аппарата для экспедиции Земля-Апофис-Земля
УДК
521.1+629.78Аннотация
Работа посвящена исследованию баллистико-траекторных характеристик экспедиции к потенциально опасному астероиду Апофис с возвратом к Земле для изучения этого астероида и уменьшения астероидной опасности. Определены и проанализированы оптимальные по максимуму полезной массы КА траекторий для экспедиции Земля-Апофис-Земля с ДУ "большой тяги". Показана принципиальная возможность осуществления космической экспедиции З-А-З на основе ракет-носителей (РН) "Союз-ФГ", "Союз-2", "Зенит" и разгонного блока (РБ) "Фрегат". Численные методом анализируется пассивное орбитальное движения КА и мини-аппарата с радиомаяком около астероида Апофис с учетом возмущений от притяжения небесных тел, несферичности астероида и давления Солнечного света. Сделан анализ возможности создания стабильных орбит спутника астероида Апофис с достаточно продолжительным временем жизни для выполнения научно-исследовательных задач и обеспечения оптимального времени ожидания КА у Апофиса.
Ключевые слова:
астероид Апофис, миссия Земля-Апофис-Земля, двигательные установки большой тяги, оптимальные траектории полета КА, орбитальное движение спутника, искусственный спутник Апофиса, давление Солнечного света, несферичность астероида, время жизни спутникаБиблиографические ссылки
- Астероидно-кометная опасность: вчера, сегодня, завтра / Под ред. Б.М. Шустова, Л.В. Рыхловой. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2010. 384 с. [Shustov B. M., Ryhlova L.M. (eds.) Asteroidno-kometnaja opasnost': vchera, segodnja, zavtra. [Asteroid-comet danger: yesterday, today, tomorrow]. Moscow, FIZMATLIT, 2010, 384 p. (In Russian)]
- В.Г. Поль, А.В. Симонов, К.Г. Суханов. О стабильности орбиты спутника малого небесного тела, возмущаемого внешним телом // Вестник НПО им. СА Лавочкина. 2010, № 2. С. 17-23. [V.G. Pol', A.V. Simonov, K.G. Suhanov. O stabil'nost' orbity sputnik malogo nebesnogo tela, vozmuschaemogo vneshnim telom. [On stability of satellite orbit of a small celestial body, perturbed by the external body]. Vestnik NPO im. S.A. Lavachkina [Bull. of SPU named S.A. Lavochkin]. 2010, no. 2, pp. 17-23. (In Russian)]
- Sandford S A. The Power of Sample Return Missions-Stardust and Hayabusa [J] // Proc. of the International Astronomical Union. 2011, Vol. 7(S280). P. 275-287.
- Ajluni T, Everett D, Linn T, et al. OSIRIS-REx, returning the asteroid sample [C] // Aerospace Conference, 2015, IEEE., 2015. P. 1-15.
- Ильин В.А., Кузмак Г.Е. Оптимальные перелеты космических аппаратов с двигателями большой тяги. М.: Наука. 1976. 744 с. [Il'in V.A., Kuzmak G.E. Optimal'nye perelety kosmicheskih apparatov s dvigateljami bol'shoj tjagi [Optimum flights of spacecrafts with high-thrust engines]. Moscow, Nauka Pub., 1976, 744 p. (In Russian)]
- Соболь И.М., Статинков Р.Б. Выбор оптимальных параметров в задачах со многими критериями. М.: Наука, 1981. 110 с. [Sobol' I.M., Statinkov R.B. Vybor optimal'nyh parametrov v zadachah so mnogimi kriterijami. Moscow, Nauka, 1981, 110 p. (In Russian)]
- Glandorf D.R. Lagrange Multipliers and the State Transition Matrix for Coasting Arcs // AIAA Journal. 1968. Vol. 7. No. 2. P. 363-365.
- Lion P.M., Handelsman M. The Primer Vector on Fixed-Time Impulsive Trajectories // AIAA Journal. 1968. Vol. 6, No. 1. P. 127-132.
- Лан Аньци. Анализ космических траекторий для экспедиции Земля-Апофис-Земля и движения космического аппарата вокруг астероида Апофис // Инженерный журнал: наука и инновации, 2017, вып. 7. [Lang Anqi. Analiz kosmicheskih traektorij dlja ehkcpedicii Zemlja-Apofis-Zemlja i dvizhenija kocmicheskogo apparata vokruk asteroid Apofis [The analysis of the space trajectories for the Earth-Apophis-Earth expedition and the motion of the spacecraft around the asteroid Apophis]. Inzhenirnyj zhurnal: nauka I innovacii [Engineers J.: science and innovations], 2017, iss. 7. (In Russian)]
- Pravec P., Scheirich P., Durech J., et al. The tumbling spin state of (99942) Apophis // Icarus. 2014. Vol. 233, P. 48-60.
- Ивашкин В.В., Лан А. Анализ орбитального движения космического аппарата вокруг астероида Апофис. // Доклады Академии Наук. 2016. Т. 468. № 4. C. 403-407. [Ivashkin V.V., Lang A. Analysis of spacecraft orbital motion around the asteroid Apophis. Doklady Physics, 2016, vol. 61, no. 6, pp. 288-292.]
- Anqi Lang, V.V. Ivashkin. Dynamics of Spacecraft Orbital Motion around Asteroid Apophis // Proc. of the International Astronautical Congress, IAC. 2016. Paper IAC-16-C1,6,2,x33922, 12 p.
- Ивашкин В.В., Лан А. Анализ орбитального движения спутника астероида Апофис. // Космические исследования. 2017. Т. 55. № 4. C. 268-277. [Ivashkin V.V. and Lang, A. Analysis of the Orbital Motion of the Asteroid Apophis Satellite. Cosmic Research, 2017, vol. 55, no. 4, pp. 253-262.]
- Дубошин Г.Н. Небесная механика. Основные задачи и методы. М.: Наука, 1975. 799 с. [Duboshin G.N. Nebesnaya mekhanika. Osnovnye zadachi i metody [Celestial mechanics. Main tasks and methods], Moscow, Nauka, 1975, 799 p. (In Russian)]
Скачивания
Загрузки
Даты
Поступила в редакцию
1 октября 2017
Принята к публикации
5 октября 2017
Публикация
28 декабря 2017
Как цитировать
[1]
Лан, А., Ивашкин, В.В., Исследование характеристик траекторий космического аппарата для экспедиции Земля-Апофис-Земля. Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества, 2017, № 4, pp. 93–101.
Лицензия
Copyright (c) 2017 Лан А., Ивашкин В.В.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
