Орбитальные маневры для межпланетных перелетов с использованием тросовых систем
Логотип RUDN Логотип Инженерной Академии

Орбитальные маневры для межпланетных перелетов с использованием тросовых систем

15 декабря 2022 г. - 14:00 – 15:00

Прадо Бертачини де Альмейда Антонио Фернандо

Профессор и проректор Национального института по космическим исследованиям (Бразилия)

Ph.D.

Прадо Бертачини де Альмейда Антонио Фернандо

Профессор и проректор Национального института по космическим исследованиям (Бразилия)

Ph.D.

Аннотация

Гравитационные маневры уже несколько десятилетий используются в качестве метода снижения расхода топлива при полетах в дальний космос. В литературе представлены такие результаты и варианты этого маневра, как использование двигательной установки в сочетании с близким сближением, либо с большой, либо с малой тягой; прохождение через атмосферу планеты для изменения траектории космического аппарата; использование тросов для увеличения изменений скорости космического аппарата и т.д. Все эти новые варианты направлены на увеличение вариаций энергии. В частности, использование тросов очень перспективно с точки зрения получения дополнительной энергии и возможности использовать для маневра меньшие тела. Это дает гораздо больше гибкости разработчикам миссий, которые могут планировать миссии с использованием более крупных небесных тел, таких как астероиды и кометы, как конечную цель миссии или как промежуточный этап для получения энергии для космического корабля. В литературе также обсуждались идеи строительства "Портала побега" и "Портала захвата" с использованием тросов, которые показывают большой выигрыш в энергии для космического аппарата. Идея заключается в том, чтобы с помощью маневров, основанных на тросах, отправить космический аппарат во внешнюю часть Солнечной системы и захватить его после достижения места назначения с помощью тросов. Создание такого портала позволит совершать неограниченное количество маневров с использованием одного и того же троса и небесных тел, что будет очень полезно для полетов в дальний космос с использованием небольших спутников. Эта структура будет образована тросом, который остается неподвижным на астероиде. На другом конце троса закреплена большая сеть, так что единственное действие, необходимое космическому аппарату для совершения маневра, - это удариться о сеть. В этом смысле главная цель настоящего исследования - объединить эти две идеи, чтобы создать полноценную миссию на тросах, в которой один трос будет использоваться для отправки космического аппарата во внешние районы Солнечной системы, а другой - для его захвата. Это позволит создать полноценную миссию, для которой не нужно топливо, по крайней мере, для самой дорогой части маневра. Только вторичные маневры будут использовать двигательную установку. Эта идея нуждается в более глубокой разработке в будущем, но она может открыть возможность для миссий, которые невозможны при нынешних технологиях, если они будут основаны на двигательных установках.

Краткая биография

Антонио Прадо является ведущим мировым ученым, признанным одним из самых цитируемых исследователей в области космической техники (топ 2% в двух классификациях: с самоцитированием и без самоцитирования) за всю карьеру в 2019 и 2020 годах по результатам исследования, проведенного Elsevier и Стэнфордским университетом. Эксперт по оценке международных академических рейтингов “Times Higher Education World University Rankings” и “QS World University Rankings”. Член Международной академии астронавтики (International Academy of Astronautics). Член Комитета по астродинамике Международной астронавтической федерации (International Astronautical Federation) в течение четырех трехлетних сроков, член Американского института аэронавтики и астронавтики (American Institute of Aeronautics and Astronautics).