Планируемые результаты
Будут решены следующие задачи:
- Разработка теоретических основ оптимизации возмущенных траекторий с использованием комплексно-дуальных чисел.
- Разработка библиотеки программ для вычислений в комплексно-дуальной области.
- Разработка метода и программного обеспечения для оптимизации возмущенных траекторий космических аппаратов с использованием алгебры комплексно-дуальных чисел.
- Разработка теоретических основ и метода оптимизации многовитковых траекторий межорбитальных перелетов с ограничением на поглощенную дозу радиации.
- Развитие теоретических основ и методов оптимизации возмущенных импульсных траекторий.
- Разработка программно-математического обеспечения для оптимизации возмущенных импульсных траекторий с использованием продолжения из оптимальной траектории с идеально-регулируемым двигателем.
- Исследование областей существования решений и многоэкстремальности в задаче оптимизации многовиткового орбитального перелета с малой и конечной тягой.
- Исследование типовых оптимальных маневров околоземных космических аппаратов с двигателями большой и малой тяги, включая задачи выведения на целевую орбиту, в заданную орбитальную позицию, задачу смены орбитальной плоскости и орбитальной позиции, задачу увода на орбиту захоронения в конце срока эксплуатации.
- Разработка теоретических основ и метода сквозной оптимизации многоцелевых траекторий космических аппаратов с конечной тягой с приложениями к последовательному уводу группы объектов космического мусора или к посещению нескольких малых небесных тел Солнечной системы.
- Разработка теоретических основ и метода оптимизации последовательности облета малых небесных тел или объектов космического мусора при проектировании многоцелевых траекторий космических аппаратов.
- Разработка численных методов проектирования квазипериодических гало-орбит вокруг коллинеарных точек либрации и их поддержания.
- Разработка метода проектирования траекторий возврата от Луны на Землю. Учет требований по старту космического аппарата с поверхности Луны или с окололунной орбиты. Учет требований по посадке возвращаемого аппарата в заданном районе Земли. Анализ проблемы аварийного (срочного) возврата пилотируемого космического аппарата на Землю.
- Разработка метода проектирования траекторий перелета в окололунном пространстве, включая перелеты между гало-орбитой и низкой окололунной орбитой и межорбитальные перелеты.
- Разработка метода проектирования замкнутых траекторий многоразового космического буксира с электроракетной двигательной установкой между околоземной и окололунной орбитами.
- Развитие теории и методов расчета низкоэнергетических траекторий космических аппаратов с большой и малой тягой в системе Земля-Луна.
- Экспериментальное определение коэффициента аккомодации импульса ионов и силы, действующей на мишень, при облучении мишени ионным пучком под различными углами.
- Экспериментальное определение плотности отраженного потока при облучении мишени ионным пучком под различными углами.
- Исследование динамики плоского движения транспортируемого объекта под действием ионного пучка.
- Исследование динамики пространственного движения транспортируемого ионным пучком пассивного объекта.
- Разработка законов и способов управления движением транспортируемого ионным пучком объекта, представляющего собой твердое тело и твердое тело с прикрепленными упругими панелями солнечных батарей.
Организационные и инфраструктурные преобразования
Для экспериментального подтверждения характеристик ионного пучка планируется использование имеющегося в наличии вакуумного стенда У2В, который планируется дооборудовать элементами измерительной системы: тягомером СИМС для экспериментального определения коэффициента аккомодации ионов и измерения сил, действующих на мишень, облучаемую ионным пучком и микровесами для проведения измерений распределения плотности отраженного от мишени потока. В качестве источников ионов планируется использовать имеющиеся в наличии экспериментальные образцы ионной пушки и электроракетных двигателей.
Сотрудничество
Самарский научный центр Российской академии наук (СамНЦ РАН)
