Забыли данные входа?   Регистрация  

Динамика космической тросовой системы для изучения поверхности Фобоса

Автор: Анастасия Владимировна Романенко

Организация: ФГВОУ ВО «Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева»

Динамика космической тросовой системы для изучения поверхности Фобоса

Работа посвящена исследованию движения системы «Космический аппарат (КА)-трос-исследовательский модуль» в рамках плоской ограниченной эллиптической задачи трех тел в барицентрической системе координат. Изучается динамика развертывания и свертывания невесомого и нерастяжимого троса, закрепленного на космическом аппарате, находящемся на квазиспутниковой орбите Фобоса. Взаимное гравитационное влияние КА и исследовательского модуля не учитывается.

В рамках исследования проводится моделирование движения системы по 4 квазиспутниковым орбитам разной высоты. Для изучения поверхности Фобоса исследовательскому модулю, закрепленному на тросе и оборудованному камерой, необходимо совершить полный оборот вокруг спутника на заданной высоте – около 200 м – и осуществить фотосъемку его поверхности. Для управления движением аппарата построен нелинейный закон управления силой натяжения троса (см. Рис.), применяемый для орбит всех анализируемых высот. Под действием закона исследовательский модуль успешно совершает оборот на необходимой высоте (см. Рис.).

Для возвращения исследовательского модуля на КА по завершении фотосъемки и оборота вокруг Фобоса рассматривается этап свертывания тросовой системы. Свертывание происходит с постоянной скоростью, под действием закона управления тягой двигателя (см. Рис.).

Таким образом, показана возможность изучения поверхности Фобоса с помощью исследовательского модуля, закрепленного на тросе. Время движения системы составляет не более 8 часов для самой высокой орбиты. В течение всего времени, скорость исследовательского модуля не превышает 13.2 м/c, а сила натяжения троса находится в диапазоне от 0.45 Н до 2.2 Н, что говорит о реализуемости предлагаемой миссии.

 

1. Асланов В.С., Романенко А.В. Изучение движения космических аппаратов на квазиспутниковых орбитах системы Марс-Фобос // Сборник тезисов работ международной молодежной научной конференции L Гагаринские чтения. 2024. С. 508.

2. Асланов В.С., Романенко А.В. Использование квазиспутниковых орбит в исследовании спутника Марса Фобоса // XVII КОРОЛЁВСКИЕ ЧТЕНИЯ: материалы Всероссийской молодёжной научной конференции с международным участием, посвященной 35-летию со дня первого полета МКТС "Энергия-Буран". 2023. Т. 1. С. 126.