Известия РАН. Теория и системы управления, 2023, № 3, стр. 120-132

ОБОБЩЕНИЕ ФОРМУЛЫ РЕЗЕРФОРДА И СИНТЕЗ ТРАЕКТОРИЙ С ГРАВИТАЦИОННЫМИ МАНЕВРАМИ

Ю. Ф. Голубев a*, А. В. Грушевский a**, В. В. Корянов a***, А. Г. Тучин a****, Д. А. Тучин a*****

a ИПМ им. М.В. Келдыша РАН
Москва, Россия

* E-mail: golubev@keldysh.ru
** E-mail: alexgrush@rambler.ru
*** E-mail: korianov@keldysh.ru
**** E-mail: tag@kiam1.rssi.ru
***** E-mail: den@kiam1.rssi.ru

Поступила в редакцию 15.11.2022
После доработки 10.12.2022
Принята к публикации 06.02.2023

Аннотация

Статья посвящена разработке новых эффективных методов проектирования траекторий космических аппаратов для миссий с использованием предложенного авторами обобщения формулы Резерфорда рассеивания заряженных частиц на случай гравитационного рассеивания. Для управляемых гравитационных маневров космических аппаратов сформулировано правило, позволяющее целенаправленно создавать в результате совершения гравитационного маневра пучки траекторий с заданными свойствами. Представлены модификации этого правила, создающие возможность осуществления эффективных и надежных пучковых рекуррентных процедур поиска баллистических сценариев межпланетных перелетов. Особую роль приобретает синтез последовательностей гравитационных маневров, которые обеспечивают заданное изменение асимптотической скорости космического аппарата относительно планеты-мишени.

Список литературы

  1. Голубев Ю.Ф., Грушевский А.В., Корянов В.В., Тучин А.Г. Гравитационные маневры космического аппарата в системе Юпитера // Изв. РАН. ТиСУ. 2014. № 3. С. 149–167.

  2. Боровин Г.К., Голубев Ю.Ф., Грушевский А.В., Заславский Г.С., Захваткин М.В., Корянов В.В., Лавренов С.М., Морской И.М., Симонов А.В., Степаньянц В.А., Тучин А.Г., Тучин Д.А., Ярошевский В.С. Баллистико-навигационное обеспечение полетов автоматических космических аппаратов к телам Солнечной системы // Под ред. А.Г. Тучина. МO, Химки: “НПО Лавочкина”, 2018. 336 с. ISBN 978 5-905646-12-6.

  3. Голубев Ю.Ф., Грушевский А.В., Корянов В.В., Тучин А.Г., Тучин Д.А. Обобщенная формула Резерфорда и оптимизация пучкового моделирования гравитационных маневров в Солнечной системе: Препринт № 6. М.: ИПМ им. М.В. Келдыша, 2021. https: //doi.org/10.20948/prepr-2021-6.

  4. Резерфорд Э. Избранные научные труды. Строение атома и искусственное превращение элементов. М.: Наука, 1972. 533 с.

  5. Евдокимов К.Е. Атомная физика. https://portal.tpu.ru/SHARED/e/ EVDOKIMOV/Teach/course_at/Lectures/.

  6. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Механика. 4-е изд., исправленное. Т. 1. М.: Наука, 1988. 215 с. ISBN 5-02-013850-9.

  7. Голубев Ю.Ф. Основы теоретической механики: Учебник. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Изд-во МГУ, 2019. 728 с. ISBN 978-5-19-011288-7.

  8. Охоцимский Д.Е., Сихарулидзе Ю.Г. Основы механики космического полета. М.: Наука, 1990. 448 с. ISBN 5-02-014090-2.

  9. Егоров В.А. О некоторых задачах полета к Луне // УФН. 1957. LXIII. С. 73–117.

  10. Strange N.J., Russell R.P., Buffington B. Mapping the V-infinity Globe // Proc. AAS/AIAA Astrodynamics Specialist Conference and Exhibit, Mackinac Island, MI, Aug 2007. Advances in the Astronautical Sciences. V. 129. Univelt, 2007. P. 423–446. Paper AAS 07-277.

  11. Голубев Ю.Ф., Грушевский А.В., Корянов В.В., Тучин А.Г., Тучин Д.А. Гравитационное рассеивание при совершении гравитационных маневров и пертурбационные кольца в Солнечной системе // Препринт № 2. М.: ИПМ им. М.В. Келдыша, 2021. https: //doi.org/ 10.20948/prepr-2021-2

  12. Luzum B., Capitaine N., Fienga A. et al. The IAU 2009 System of Astronomical Constants: The Report of the IAU Working Group on Numerical Standards for Fundamental Astronomy // Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy. 2011. V. 110. https://doi.org/10.1007/s10569-011-9352-4

  13. Fukushima T. System of Astronomical Units and Constants. IAU – WGRS/SGAC, 1990, Circ. 13.

  14. Соболь И.М. Равномерно распределенные последовательности с дополнительным свойством равномерности // ЖВМ и МФ. 1976. Т. 16. № 5. С. 1332–1337.

  15. Wambsganss J. Gravitational Lensing in Astronomy. Living Rev. Relativity. 1998. № 1. [Online Article]: Cited on January 26, 2004, https://link.springer.com/article/10.12942/lrr-1998-12.

Дополнительные материалы отсутствуют.