Радиооптический навигационный лунный маяк-пенетратор: возможные проектные решения
Опубликовано: 25.09.2023
Авторы: Вернигора Л.В., Дмитриев А.О., Казмерчук П.В., Леун Е.В., Панин Ю.В., Сысоев В.К.
Опубликовано в выпуске: #9(141)/2023
DOI: 10.18698/2308-6033-2023-9-2303
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов
Представлены предложения по созданию радиооптического навигационного лунного маяка на основе светоизлучающих диодов для создания точечных селенодезических реперов. Проанализирована технология создания систем лунного маяка для длительной работы в условиях Луны. Отмечена возможность повышения надежности приема сигнала маяка и проведения измерений как в светлое, так и в темное время лунных суток с помощью полупроводниковых излучателей в инфракрасном (0,85 мкм) и ультрафиолетовом (0,24 мкм) диапазонах. Предложено в качестве конструкции для создания лунных маяков применение двухкомпонентного пенетратора, оснащенного термоэлектрическим генератором для преобразования тепловой энергии в электрическую за счет температурного градиента в лунном реголите и тепловой трубой, которая соединяет носовую и хвостовую части пенетратора, для обеспечения высокой теплопередачи.
Литература
[1] Toldbo Ch., Kiss A., Törjék N., Vázquez C.A.T., Bényei D.L., Therkelsen M. Deployment method and optimal placement of surface beacon navigation system for co-located lunar landings. Acta Astronautica, 2022, vol. 193, pp. 432–443.
[2] Матвеев Ю.А., Сысоев В.К., Феофанов А.С. Аналитический обзор космических аппаратов для контактных исследований Луны. Общероссийский научно-технический журнал «Полет», 2019, № 6, с. 23–32.
[3] Багров А.В., Митькин А.С., Москатиньев И.В., Сысоев В.К., Юдин А.Д. Предложения по развитию инженерной инфраструктуры как важного этапа в исследовании и освоении Луны. Вестник НПО имени С.А. Лавочкина, 2018, № 4 (42), с. 24–30.
[4] Каплев C.A., Кременецкий Н.О., Игнатович Е.И., Болкунов А.И. Выбор структуры орбитальной группировки лунной навигационно-связной системы для различной кратности покрытия и этапов предоставления услуг. Общероссийский научно-технический журнал «Полет», 2019, № 11, с. 3–19.
[5] Гордиенко Е.С., Ивашкин В.В., Симонов А.В. Анализ устойчивости орбит искусственных спутников Луны и выбор конфигурации лунной навигационной спутниковой системы. Вестник НПО имени С.А. Лавочкина, 2016, № 4, с. 40–54.
[6] Чеботарев В.Е., Кудымов В.И., Звонарь В.Д., Внуков А.А., Владимиров А.В. Концепция окололунной навигации. Исследования наукограда, 2014, № 4 (10), с. 14–20.
[7] Дмитриев А.О., Москатиньев И.В., Нестерин И.М., Сысоев В.К. Анализ вариантов навигационных систем для Луны. Труды МАИ, 2021, № 118. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=158243 DOI: 10.34759/trd-2021-118-09
[8] Багров А.В., Дмитриев А О., Леонов В.А., Митькин А.С., Москатиньев И.В., Сысоев В.К., Ширшаков А.Е. Глобальная оптическая навигационная система для Луны. Труды МAИ, 2018, № 99. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=91810
[9] Багров А.В., Дмитриев А.О., Леонов В.А., Москатиньев И.В., Сысоев В.К., Ширшаков А.Е., Юдин А.Д. Система глобального позиционирования для Луны на основе активных световых маяков. Вестник НПО имени С.А. Лавочкина, 2017, № 4 (38), с. 5–10.
[10] Вернигора Л.В., Казмерчук П.В., Сысоев В.К., Дмитриев А.О. Методика измерения координат лунных посадочных станций с помощью оптических телевизионных средств космических аппаратов. Труды МАИ, 2020, № 114. DOI: 10.34759/trd-2020-114-12 URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=118986
[11] Старинова О.Л., Файн М.К. Оптимизация; перелета космического аппарата с электроракетной двигательной установкой к точке либрации L2 системы Земля—Луна. Труды МАИ, 2015, № 84. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=63043
[12] Багров А.В., Дмитриев А.О., Леонов В.А., Москатиньев И.В., Сысоев В.К., Ширшаков А.Е. Построение оптической лунной навигационной системы на базе космических аппаратов АО «НПО Лавочкина». Космическая техника и технологии, 2019, № 4 (27), с. 12–26.
[13] Казмерчук П.В., Мартынов М.Б., Москатиньев И.В., Сысоев В.К., Юдин А.Д. Космический аппарат «Луна-25» — основа новых исследований Луны. Вестник НПО имени С.А. Лавочкина, 2016, № 4, с. 9–19.
[14] Вернигора Л.В., Пичхадзе К.М., Сысоев В.К. Анализ параметров излучателя оптического маяка для системы навигации космических аппаратов. Труды МАИ, 2017, № 95. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=84553
[15] Багров А.В., Дмитриев А.О., Леонов В.А., Москатиньев И.В., Сысоев В.К. Двухволновая оптическая лунная навигационная система. Труды МАИ, 2020, № 112. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=116356 DOI: 10.34759/trd-2020-112-13
[16] Леун Е.В., Нестерин И.М, Пичхадзе К.М, Поляков А.А., Сысоев В.К. Обзор схем пенетраторов для контактных исследований космических объектов. Космическая техника и технологии, 2022, № 2 (37), с. 103–117.
[17] Haitao Luo, Yuxin Li, 3Guangming Liu, Changshuai Yu, Shipeng Chen. Buffering performance of high-speed impact space penetrator with foam-filled thin-walled structure. Shock and Vibration, 2019, vol. 4, Article ID 7981837. https://doi.org/10.1155/2019/7981837
[18] Велданов В.А. Численная оценка проникания модулей космических аппаратов в астероиды. Известия Челябинского научного центра, специальный выпуск «Космическая защита Земли», часть 1, 1997, с. 173–178.
[19] Велданов В.А., Наумов А.Н., Кудрявцев А.Н. Пространственное проникание пенетратора с демпфером приборного отсека. Оборонная техника, 1996, № 8–9, с. 55–58.
[20] Панин Ю.В., Коржов К.Н. Разработка теплопередающего устройства для альтернативного способа терморегулирования системы обеспечения теплового режима космического аппарата. Труды МАИ, 2015, № 80. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=56911
[21] Шостаковский П. Современные термоэлектрические источники питания электронных устройств. Компоненты и технологии, 2015, № 1 (162), с. 90–95.