Анализ отработки посадки космических аппаратов «Венера-9–14» и «Вега-1, -2» на венерианский грунт для разработки перспективных космических аппаратов «Венера-Д»
Опубликовано: 17.08.2018
Авторы: Буслаев С.П., Воронцов В.А., Графодатский О.С.
Опубликовано в выпуске: #8(80)/2018
DOI: 10.18698/2308-6033-2018-8-1790
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов
Рассмотрены вопросы и перспективы посадки будущих космических аппаратов на грунт Венеры в новой венерианской местности, получившей название «тессера» и имеющей сложный рельеф. Под посадкой подразумевается заключительный этап перелета космических аппаратов на планету — ударное контактное взаимодействие посадочного аппарата с грунтом планеты. Проведено сравнение рельефа в районах прошлых посадок космических аппаратов на Венеру и в районах возможных мест посадки в будущем. Приведено краткое описание проводившихся ранее испытаний посадки на грунты — аналоги венерианских грунтов — и проанализировано их применение для перспективных проектов. Охарактеризована математическая модель для изучения динамики ударного контактного взаимодействия посадочного устройства с деформируемыми венерианскими грунтами, которая использовалась при отработке посадочных аппаратов «Венера-9, -14» и «Вега-1, -2». По результатам анализа их посадки и проводившегося физического и математического моделирования этого процесса разработаны рекомендации для его реализации перспективным космическим аппаратом «Венера-Д» в районах Венеры со сложным рельефом
Литература
[1] Воронцов В.А., Буслаев С.П. Схемные решения посадки долгоживущего модуля на поверхность Венеры. Актуальные проблемы российской космонавтики: Тр. XXXIII академических чтений по космонавтике (Москва, 26–30 января 2009 г). Москва, Комиссия РАН по разраб. науч. наследия пионеров освоения космического пространства, 2009, с. 470–477.
[2] Буслаев С.П., Воронцов В.А. Проектирование схем посадки космических аппаратов как продолжение схем спуска и разработка сопутствующего математического обеспечения. Системный анализ, управление и навигация. Сб. тез. докладов 14-й Междунар. науч. конф. Москва, Изд-во МАИ-ПРИНТ, 2009, с. 18–19.
[3] Venus Lander Mission Concepts. IPPW 6 Short Course Venus Lander Team Georgia Tech Conference Center. Atlanta, 2008. Georgia Tech Conference Center Publ. URL: https://smartech.gatech.edu/bitstream/handle/1853/26347/153-248-1-PB.pdf?sequence=1 (дата обращения 03.03.2018).
[4] Venus Sample Return Mission. Virginia Polytechnic and State University. Design Team. URL: http://www.dept.aoe.vt.edu/~cdhall/courses/aoe4065/OldReports/venus.pdf (дата обращения 01.03.2018).
[5] Hall J.L. Venus Environmetal Challenges. Venus Seismology Study: Short Course. Part II: Exploring Venus with Landers, Orbiters and Balloons. JPL-Caltech, June 2, 2014. URL: http://kiss.caltech.edu/workshops/venus/presentations/hall.pdf (дата обращения 11.06.2017).
[6] Hunter G.W. Long-lived Venus lander technologies. NASA Glenn Research Center. URL: https://www.lpi.usra.edu/vexag/oct2009/presentations/hunterVenusLanderTechnologies.pdf (дата обращения 11.03.2018).
[7] Wall M. Russia, US Mulling Joint Mission to Venus. January 17, 2017. URL: http://www.space.com/35333-russia-nasa-venus-mission-venera-d.html (дата обращения 14.05.2017).
[8] Grossman L. What will it take to go to Venus? Science News, vol. 193, no. 4, March 3, 2018, p. 14. URL: https://www.sciencenews.org/article/what-will-it-take-go-venus (дата обращения 10.04.2018).
[9] Wilson C., Zetterling C.-M., Pike W.T. Venus Long-Life Surface Package (VL2SP). Cornell University Library. URL: https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1611/1611.03365.pdf (дата обращения 10.04.2018).
[10] NASA Studying Shared Venus Science Objectives with Russian Space Research Institute. NASA, JPL. March 10, 2017. URL: https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=6774&utm_source=iContact&utm_medium=email&utm_campaign=NASAJPL&utm_content=daily20170310-1 (дата обращения 11.06.2017).
[11] Zetterling C.-M. Ultimate limits in high-temperature operation of semiconductors (not just SiC). KTH Royal Institute of Technology. Stockholm, Sweden. URL: http://www.ece.stonybrook.edu/~serge/ARW-8/ABSTRACTS/Zetterling-2.pdf (дата обращения 19.03.2018).
[12] Neudeck Ph.G., Meredith R.D., Chen L., Spry D.J., Nakley L.M., Hunter G.W. Prolonged silicon carbide integrated circuit operation in Venus surface atmospheric conditions. AIP Advances 6. 125119 (2016). URL: http://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.4973429 (дата обращения 19.05.2017).
[13] NASA demonstrates electronics for longer Venus surface missions. February 10, 2017, NASA. URL: http://phys.org/news/2017-02-nasa-electronics-longer-venus-surface.html (дата обращения 19.04.2017).
[14] Anthony S. We finally have a computer that can survive the surface of Venus. Arstechnica. 02.08.2017. URL: https://arstechnica.com/science/2017/02/venus-computer-chip/ (дата обращения 19.04.2018).
[15] Буслаев С.П., Вернигора Л.В., Воронцов В.А., Пичхадзе К.М. Посадка на поверхность планеты Венера. Особенности предлагаемых мест посадки. К 25-летию осуществления проекта «Вега». Системный анализ, управление и навигация: Тез. докл. 15-й Междунар. науч. конф. Москва, Изд-во МАИ-ПРИНТ, 2010, с. 16–17.
[16] Abdrakhimov A.M. Geologic mapping of “Venera” and “Vega” landing site areas on Venus. ГЕОХИ. Внеземная картография, с. 426–428. [Электронный ресурс]. URL: http://planetmaps.ru/files/2002_11.pdf (дата обращения: 19.05.2017).
[17] Basilevsky А.Т., Ivanov M.A., Head J.W., Aittola M., Raitala J. Landing on Venus: past and future. Planetary and Space Science, 2007, vol. 55, pp. 2097–2112.
[18] Базилевский А.Т., Бурба Г.А., Бобина Н.Н. и др. Исследование геологического строения и истории планеты Венера путем составления глобальной геологической карты. Материалы Междунар. конф. «ГИС для устойчивого развития территорий “INTERCARTO-8”» (Хельсинки — Санкт-Петербург, 2002). Санкт-Петербург, 2002, с. 419–424. URL: http://planetmaps.ru/files/2002_9.pdf (дата обращения: 19.05.2017).
[19] Буслаев С.П. Различные модели окружающей среды на Венере и проблемы посадки будущих венерианских КА на грунт. Системный анализ, управление и навигация: Тез. докл. 15-й Междунар. науч. конф. Москва, Изд-во МАИ-ПРИНТ, 2015, с. 124–127.
[20] Флоренский К.И., Базилевский А.Т., Пронин А.А., Бурба С.А. Результаты геолого-морфологического анализа панорам Венеры. Первые панорамы поверхности Венеры. Москва, Наука, 1979, с. 107–127.
[21] Базилевский А.Т., Григорьев Е.И., Ермаков С.Н., Карягин В.П., Пичхадзе К.М., Черемных С.В. Проектирование спускаемых автоматических космических аппаратов: опыт разработки диалоговых процедур. Москва, Машиностроение, 1985, 264 с.
[22] Буслаев С.П., Стулов В.А., Григорьев Е.И. Математическое моделирование и экспериментальное исследование посадки межпланетных станций «Венера 9–14» на деформируемые грунты. Космические исследования, 1983, т. 21, вып. 4, с. 540–544.
[23] Буслаев С.П. Моделирование посадки космических аппаратов на грунты Венеры и Фобоса. Общероссийский науч.-техн. журн. «Полет», 2011, № 1, с. 35–40.
[24] Venus Flagship Mission Study: Report of the Venus Science and Technology Definition Team. Task Order NMO710851. NASA, April, 17, 2009, 292 p. URL: http://www.lpi.usra.edu/vexag/reports/venusFlagshipMissionStudy090501.pdf (дата обращения: 19.05.2017).
[25] Venus Intrepid Tessera Lander: Mission Concept Study Report to the NRC Decadal Survey Inner Planets. NASA-GSFC, NASA-ARC. March, 19, 2010. URL: http://www.lpi.usra.edu/vexag/reports/VenusIntrepidTesseraLander.pdf (дата обращения: 19.05.2017).
[26] Glaze L., Baker C., Adams M. et al. Venus Mobile Explorer: A Mission Concept for the National Research Council Planetary Decadal Survey. 7th Int. Planetary Probe Workshop 12–18, 2010, Barcelona, 27 p.
[27] Буслаев С.П. Применение правила дискриминации для прогнозирования успешной посадки космического аппарата на поверхность небесного тела. Вестник «НПО имени С.А. Лавочкина», 2011, № 1, с. 32–37.
[28] Буслаев С.П. Имитационные и интерактивные процедуры в задаче поиска параметров посадочных устройств АМС типа «Вега-1, -2». Космические исследования, 1988, т. 26, вып. 1, с. 41–48.