Анализ траектории возвращения космического аппарата с поверхности Луны в заданный район Земли
Авторы: Константинов М.С., Николичев И.А., Тант Аунг Мьо
Опубликовано в выпуске: #12(120)/2021
DOI: 10.18698/2308-6033-2021-12-2139
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов
Разработан метод проектирования траектории перелета космического аппарата с поверхности Луны в заданный район земной поверхности. Рассмотрена одно-импульсная схема перелета, при которой траектория взлетной лунной ракеты аппроксимируется одним импульсом скорости. Характеристики входа космического аппарата в атмосферу Земли выбраны так, чтобы были выполнены условия по коридору входа при баллистическом спуске и обеспечена посадка спускаемого аппарата в заданную точку поверхности Земли. Критерием оптимизации траектории возвращения космического аппарата на Землю служит импульс скорости, обеспечивающий старт космического аппарата с лунной поверхности. В основе метода лежит вспомогательная задача, решение которой позволяет проанализировать свойства исследуемого маневра и найти начальное приближение для выбираемых характеристик оптимизируемой траектории.
Литература
[1] Bridges J. Chang’e 5: China launches sample return mission to the moon — is it winning the new space rase? URL: https://www.space.com/change-5-china-moon-sample-return-mission-to-the-moon-winning-new-space-race (дата обращения 10.12.2021).
[2] Standish E.M. JPL Planetary and Lunar Ephemerides. DE405/LE405. JPL IOM 312.F-98-048. 1998.
[3] Archinal B.A., A’Hearn M.F., Bowell E., Conrad A., Consolmagno G.J., Courtin R. Report of the IAU Working Group on Cartographic Coordinates and Rotational Elements: 2009. Springer Science+Business Media B.V., 2010, 35 p. DOI: 10.1007/s10569-010-9320-4
[4] Konstantinov M.S. Method of designing interplanetary trajectories of a SC with EP within the problem of many-bodies. AIP Conference Proceedings, 2021, vol. 2318, no. 1, pp. 110019-1–11019-11. https://doi.org/10.1063/5.0035791
[5] Гусев Л.И. Метод определения характеристических скоростей при перелетах КА с орбиты ИСЗ на орбиты ИСЛ и обратно. Космические исследования, 1974, т. 12, вып. 5, с. 682–690.
[6] Li J., Gong Sh., Wang X., Li J. Launch window for manned Moon-to-Earth trajectories. Aircraft Engineering and Aerospace Technology, 2012, vol. 84, no. 5, pp. 344–356. DOI: 10.1108/00022661211255520
[7] Самотохин А.С., Тучин А.Г. Оптимизация одноимпульсных траекторий возврата с орбиты искусственного спутника Луны. Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша. № 56. 2016. 24 с. URL: http://library.keldysh.ru/preprint.asp?id=2016-56 (дата обращения 02.07.2021). DOI: 10.20948/prepr-2016-56
[8] Fazelzadeh S.A., Varzandian G.A. Minimum time Earth-Moon and Moon-Earth orbital maneuvers using time-domain finite element method. Acta Astronautica, 2010, vol. 66, no. 3/4, pp. 528–538. DOI: 10.1016/j.actaastro.2009.07.021
[9] Miele A., Mancuso S. Optimal trajectories for Earth-Moon-Earth flight. Acta Astronautica, 2001, vol. 49, no. 2, pp. 59–71. DOI: 10.1016/s0094-5765(01)00007-8
[10] Ocampo C., Saudemont R.R. Initial trajectory model for a multi-maneuver Moon-to-Earth abort sequence. J. of Guidance, Control and Dynamics, 2010, vol. 33, no. 4, pp. 1184–1194.