Самарская студентка доказала возможность исследования Фобоса с помощью "космического лифта"

Студентка Самарского университета им. Королева Дарья Нерядовская математически доказала возможность использования "космического лифта" при проведении дистанционных исследований марсианского спутника Фобос. В научной работе она представила расчеты, которые дают необходимое математическое обоснование для осуществления в перспективе проекта НАСА PHLOTE (Phobos L1 Operational Tether Experiment, "Флоут"), предполагающего спуск научной аппаратуры на тросе с космического зонда, висящего в нескольких километрах над поверхностью марсианского спутника. Об этом сообщает пресс-служба вуза.

Фото:

Данный проект НАСА, обнародованный в 2017 году, пока не реализован и в последние несколько лет представлен в открытых источниках лишь в виде общей концепции, без подробностей и какого-либо математического обоснования. Исследование Дарьи Нерядовской не только подтверждает возможность осуществления такого проекта на практике, но и значительно расширяет перспективы проведения подобных исследовательских миссий - благодаря расчетам студентки ученые смогут опустить на тросе больший, чем предполагалось, груз аппаратуры и исследовать обе стороны Фобоса, а не только одну, как говорится в изначальной концепции проекта PHLOTE. Кроме того, данные расчеты применимы и для организации миссий к другим подобным спутникам планет Солнечной системы, например, к другому спутнику Марса - Деймосу. Работа Дарьи Нерядовской была поддержана грантом Российского научного фонда.

"Использование тросовых систем для изучения и освоения планет Солнечной системы и их спутников является одной из актуальных задач современной космонавтики. Большое внимание в настоящее время уделяется исследованию спутника Марса Фобоса, происхождение которого до сих пор не установлено. Результаты исследования подтверждают возможность осуществления миссии, подобной PHLOTE, со строительством "космического лифта" и спуском оборудования и датчиков на специальном тросе с борта космического аппарата, находящегося в точке либрации, - рассказала Дарья Нерядовская. - Для подготовки такой исследовательской миссии вначале необходимо разработать теоретическое обоснование, получить подтверждение, что данный проект в принципе осуществим, а для этого нужно выполнить большой объем аналитических и численных расчетов различных моделей движения тросовой системы и способов управления ею. В открытых материалах НАСА не представлено каких-либо аналитических выкладок по расчетам, есть только некоторые данные. Поэтому выполненные расчеты могут помочь в дальнейшем реализовать подобную миссию по изучению Фобоса или другого естественного спутника, находящегося в схожих с Фобосом условиях".

Согласно концепции миссии НАСА, космический зонд PHLOTE, находясь на высоте примерно 3 км от поверхности Фобоса, спустит на тросе из углеродных нанотрубок аппарат с приборами и датчиками. В одном из вариантов проекта аппарат с приборами опустится непосредственно на поверхность спутника, в другом - остановится на высоте 400 метров. После выполнения цикла исследований спускаемый аппарат можно будет поднять обратно на борт зонда и доставить на Землю или использовать в другой точке пространства.

Как рассчитали ранее ученые, для того чтобы "космический лифт" работал максимально устойчиво и надежно, необходимо, чтобы центр тяжести тросовой системы находился в одной из точек Лагранжа, или точек либрации, в системе Марс - Фобос: L1 или L2. В этих особых точках космического пространства - точках Лагранжа - различные физические силы настолько успешно компенсируют взаимное воздействие друг на друга, что небольшой объект, оказавшийся в такой точке, оказывается как бы в гравитационной "невесомости" или гравитационном равновесии - его не притягивает ни к одному из двух массивных вращающихся небесных тел, под чье общее влияние он подпал (например, под влияние Марса и Фобоса). Поэтому траектория движения объекта, находящегося в точке Лагранжа, оказывается весьма устойчивой и мало подверженной внешнему влиянию.

В проекте НАСА планируется задействовать только одну точку либрации - L1. В работе самарской студентки рассчитаны параметры также и для тросовой системы, размещаемой в точке L2, которая находится с обратной стороны Фобоса, невидимой с Марса (в этом Фобос похож на земную Луну). Два "космических лифта" позволят изучать марсианскую луну с обеих сторон. Кроме того, проведенные расчеты позволяют увеличить массу аппарата с приборами и датчиками до 50 кг, в зависимости от возможностей космического зонда. В проекте НАСА масса спускаемого аппарата составляет лишь 15 кг.

"Расчеты развивают на перспективу идею проекта PHLOTE по исследованию Фобоса. Разместив тросовые системы в коллинеарных точках либрации L1 и L2, можно проводить дистанционные исследования всей поверхности марсианского спутника. С помощью размещенной над Фобосом системы видеонаблюдения можно будет с достаточно близкого расстояния следить за ходом исследовательской миссии, высадившейся на поверхность Фобоса. Кроме того, такой "лифт" может служить промежуточной станцией для исследований, связанных с изучением окружающего космического пространства, а также в качестве промежуточной площадки для межпланетных перелетов - например, для высадки на Марсе или для возвращения с Марса на Землю", - отметила Дарья Нерядовская.

Последние комментарии

Владимир Герасимов 13 августа 2018 15:44 РКЦ "Прогресс" возобновит работы над созданием самолета "Рысачок"

Для выполнения авиасельхозработ необходим поршневой двигатель как наиболее приёмистый по сравнению с газотурбинным. Если конструкторы с "Прогресса" посмотрят самолёт Копейкина , который заменил двигатель М601 на поршневой отечественный двигатель М-14 на крыле от Л-410, то вариант "Рысачка" с М-14 будет отвечать политике импортозамещения.

Евгения Степанова 21 февраля 2018 13:26 Игорь Комаров назвал анекдотом слухи об объединении РКЦ "Прогресс" с другими предприятиями отрасли

Врать не хорошо. Никто никого не заставлял. И ничем не угрожали. Подписи ставят по собственному желанию.

Виктор Морозов 20 февраля 2018 17:42 Игорь Комаров назвал анекдотом слухи об объединении РКЦ "Прогресс" с другими предприятиями отрасли

я работаю на прогрессе и знаю какой там беспредел. вот только сегодня 20.02.18 г. приходили во все цеха и заставляли подписать бумагу в поддержку Кирилина. кто отказывался грозили сокращением или лишением премии. В заводе одни коррупционеры начиная с мастера и выше. как захотят так и зарплату закроют. блатным много не блатным кукиш!!!! а вы говорите что деньги начальство тырит. ВАГОНАМИ!!!!! Кидайте тапками. я сказал не всю правду.

Art Markin 20 февраля 2018 16:59 Врио гендиректора РКЦ "Прогресс" может быть назначен Равиль Ахметов

Ему ж скоро 70. А по фотке не скажешь....

Павел Фирсов 03 ноября 2015 16:54 Американская ракета Antares потерпела крушение из-за взрыва в турбонасосе модифицированного двигателя НК-33

"В отчете говорится, что взрыв произошел в турбонасосе для жидкого водорода E15, вследствие чего был поврежден ракетный двигатель." Эту фразу перепечатали все агентства. Вопрос знатокам: откуда в кислород-керосиновом двигателе "турбонасос для жидкого водорода Е15"? Или это скрытая от общественности доработка Aerojet Rocketdyne?

Фото на сайте

Все фотогалереи

Новости раздела

Все новости
Архив
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
26 27 28 29 30 1 2
3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28 29 30
31 1 2 3 4 5 6