Ruimtevluchten: geschiedenis, huidige stand, vooruitzichten - gratis cursus van Open Education, training 15 weken, Datum: 2 december 2023.
Gemengde Berichten / / December 06, 2023
Het doel van het bestuderen van de discipline “Ruimtevluchten: geschiedenis, huidige stand, vooruitzichten” is om zich bij studenten te ontwikkelen een complex van moderne theoretische en praktische kennis en vaardigheden op het gebied van systeemontwerp van ruimtemissies en het beheren ervan.
De belangrijkste componenten van de cursus zijn: ballistisch missieontwerp, oriëntatie van ruimtevaartuigen en stabilisatiesystemen, grond bewakings- en communicatieapparatuur, controle van het ruimtevaartuig tijdens zijn actieve levensduur en energiebudgettering van vluchtoperaties.
Het materiaal had betrekking op de overeenkomstige wiskundige modellen en methoden voor het oplossen van gestelde problemen deze modellen, evenals de historische aspecten van het gebruik van deze modellen ter ondersteuning van het creëren van ruimte technologie.
Lezingen zijn onderverdeeld in blokken, waaronder we voorwaardelijk 'populaire wiskundige', 'wiskundige' en 'populaire wetenschap' kunnen onderscheiden. We proberen, waar mogelijk, gebruik te maken van vereenvoudiging van de theorie, om de luisteraar een kwalitatief beeld te geven van wat de wiskundige basis ligt in de complexen ter ondersteuning van moderne ruimtevluchten, hoe ze daartoe zijn gekomen en wat wordt aangenomen doe het volgende.
Momenteel is de Universiteit van Moskou een van de toonaangevende centra voor nationaal onderwijs, wetenschap en cultuur. Het verhogen van het niveau van hooggekwalificeerd personeel, zoeken naar wetenschappelijke waarheid, gericht op humanistisch idealen van goedheid, rechtvaardigheid en vrijheid – dit is wat wij vandaag de dag zien als het volgen van de beste universiteit tradities De Staatsuniversiteit van Moskou is de grootste klassieke universiteit in de Russische Federatie, een bijzonder waardevol cultureel erfgoedobject van de volkeren van Rusland. Het leidt studenten op in 39 faculteiten in 128 gebieden en specialiteiten, afgestudeerde studenten en doctoraatsstudenten in 28 faculteiten in 18 takken van wetenschap en 168 wetenschappelijke specialiteiten, die bijna het hele spectrum van de moderne universiteit bestrijken onderwijs. Momenteel studeren meer dan 40 duizend studenten, afgestudeerde studenten, doctoraatsstudenten en specialisten in het geavanceerde opleidingssysteem aan de Staatsuniversiteit van Moskou. Daarnaast studeren ongeveer 10.000 schoolkinderen aan de Staatsuniversiteit van Moskou. Wetenschappelijk werk en onderwijs worden uitgevoerd in musea, op educatieve en wetenschappelijke praktijkbases, op expedities, op onderzoeksschepen en in geavanceerde trainingscentra.
Inleidende lezing. Inleiding tot het onderwerp, beschrijving van opkomende problemen.
1. "Bestaat". Ruimtevaartuig als systeem.
Opstellen van een functioneel diagram van een ruimtemissie, waarbij de relatie tussen de vereisten voor elementen wordt begrepen. Inzicht in de samenstelling van de missie, de relaties tussen de grond- en ruimtesegmenten, lanceervoertuigen en ruimtevaartuigen. Inzicht in het modulaire principe van de lay-out van ruimtevaartuigen, bekendheid met voorbeelden van families van satellietplatforms: niet-oriënteerbaar, uniaxiaal, triaxiaal Voorbeelden van succesvolle en gedeeltelijk succesvolle oplossingen voor ontwerpproblemen van ballistische missies middelen.
2. Wat hebben we? Beweging van het massamiddelpunt van het ruimtevaartuig.
Inleiding tot de wiskundige grondslagen van de hemelmechanica. Basisprincipes van de gebruikte coördinatensystemen. Bewegingsvergelijkingen in een centraal zwaartekrachtveld, eerste integralen van de bewegingsvergelijkingen. Energieclassificatie van banen, baanparameters, classificatie van satellietmissies volgens de gebruikte banen. Inleiding tot baancorrectiemanoeuvres (veranderende baanvorm, veranderende baaninclinatie), voorbeelden gebruik, consolidatie van de onderwerpen doelen en vluchtvereisten aan de hand van het voorbeeld van de keuze van alternatieve banen en schema's uitscheiding.
3. Hoe kom je naar de maan? Hoe correct vliegen? Vluchten in de nabije ruimte en storende vliegfactoren.
Een korte geschiedenis van het ontwerpen van vluchten van de aarde naar de maan. Vroege computers gebruiken om de complexiteit van een probleem te begrijpen. Kwesties van het lanceren van een raketmotor met vloeibare stuwstof in de ruimte als onderdeel van het vluchtontwerp zonder verwijzing naar lanceervensters. Inleiding tot de verstorende factoren van ruimtevluchten. Ter versterking van het onderwerp van de gebruikte coördinatensystemen aan de hand van het voorbeeld van een verhaal over het zwaartekrachtveld van de aarde. Gravimetrische missies en hun implicaties voor het ontwerp van ruimtesystemen. Satellieten in een lage baan als klasse van ruimtevaartuigen, hun kenmerken.
4. Wiskundige uitspraken. Robert Goddard, zijn geschiedenis, het naar hem vernoemde probleem en zijn rol in de theorie van optimale controle.
Kennismaking met elementen uit de geschiedenis van de creatie van rakettechnologie. Het verhaal van Robert Goddard en zijn raketten. Goddard's probleem met betrekking tot de maximale verticale hefhoogte van een raket, de formulering ervan in de vorm van een optimaal controleprobleem. Basisconcepten over optimale regelproblemen.
5. Manoeuvres. Actieve en passieve fasen van de vlucht van ruimtevaartuigen
Inleiding tot wiskundige modellen van trajectcorrectiemanoeuvres van ruimtevaartuigen: "puls" en "uniform". Het verschil in modelleringsbenaderingen: respectievelijk het "naaien" van segmenten van trajecten met een niet-vloeiende snelheidsfunctie en de aanwezigheid van actieve secties. Een poging om een vlucht tussen twee banen te simuleren met behulp van een reeks manoeuvres.
6. Wat moet er op aarde gebouwd worden? Grondsegment, zendontvangers.
Bekendheid met de basisprincipes van het plannen van communicatiesessies, zichtbaarheidszones. Elementen van de geschiedenis van de ontwikkeling van radiobewakingsapparatuur in de ruimte, soorten zend- en ontvangstantennes. Organisatie van radiocommunicatie tussen het bord en de aarde.
7. Wij monteren de constructeur. Dockingsystemen voor ruimtevaartuigen - geschiedenis, huidige staat, vooruitzichten.
Het concept van technische en wiskundige problemen bij het organiseren van docking. Historische voorbeelden, probleemstellingen. Inzet van orbitale stations met meerdere modules.
8. Hoe je niet verdwaalt in de ruimte. Oriëntatie- en stabilisatiesystemen voor ruimtevaartuigen. Ontwikkelingsgeschiedenis, wiskundige kenmerken van de constructie, typische problemen
Inleiding tot de geschiedenis van de creatie van oriëntatie- en stabilisatiesystemen voor ruimtevaartuigen, het concept van wiskundige oriëntatie- en stabilisatieproblemen. Apparaten die worden gebruikt in oriëntatie- en stabilisatie-eenheden.
9. Waar vliegen we hierna? Vluchten naar planeten - geschiedenis, huidige status, vooruitzichten.
Inleiding tot problemen die zich voordoen bij het plannen van vluchten buiten het Aarde-Maan-systeem. Geschiedenis, geplande missies, technische en wiskundige kwesties.
10. Welke satellieten zijn er het meest? Navigatie, communicatie, teledetectiesystemen
Kennis van communicatie-, detectie- en navigatiesystemen. Ontwikkelingsgeschiedenis, voorbeelden, vooruitzichten. Inleiding tot de voedingssystemen van ruimtevaartuigen.