Svemirski letovi: povijest, trenutno stanje, izgledi - besplatni tečaj Open Educationa, obuka 15 tjedana, Datum: 2. prosinca 2023.
Miscelanea / / December 06, 2023
Svrha proučavanja discipline "Svemirski letovi: povijest, trenutno stanje, izgledi" je razviti kod studenata kompleks suvremenih teorijskih i praktičnih znanja i vještina u području projektiranja sustava svemirskih misija i upravljanje njima.
Glavne komponente kolegija su: dizajn balističke misije, sustavi za orijentaciju i stabilizaciju svemirske letjelice, tlo oprema za nadzor i komunikaciju, upravljanje svemirskom letjelicom tijekom njenog aktivnog životnog vijeka i proračun energije letačkih operacija.
Materijal se odnosi na odgovarajuće matematičke modele, metode rješavanja postavljenih problema te modele, kao i povijesne aspekte korištenja tih modela kao potpore stvaranju prostora tehnologija.
Predavanja su podijeljena u blokove, među kojima se mogu razlikovati uvjetno “popularni matematički”, “matematički” i “popularni znanstveni”. Pokušavamo, koristeći gdje je to moguće, pojednostavljenje teorije, dati slušatelju kvalitativnu ideju o tome što matematička osnova leži u kompleksima za podržavanje modernih svemirskih letova, kako se do njih došlo i što se pretpostavlja učiniti sljedeće.
Moskovsko sveučilište trenutno je jedno od vodećih središta nacionalnog obrazovanja, znanosti i kulture. Podizanje razine visokokvalificiranog kadra, traganje za znanstvenom istinom, usmjerenost na humanistiku ideali dobrote, pravde, slobode - to je ono što danas vidimo kao slijeđenje najboljeg sveučilišta tradicije Moskovsko državno sveučilište najveće je klasično sveučilište u Ruskoj Federaciji, posebno vrijedan objekt kulturne baštine naroda Rusije. Osposobljava studente na 39 fakulteta u 128 područja i specijalnosti, studente diplomskih i doktorskih studija u 28 fakulteti u 18 znanstvenih grana i 168 znanstvenih specijalnosti, koji pokrivaju gotovo cijeli spektar modernog sveučilišta obrazovanje. Trenutno na Moskovskom državnom sveučilištu studira više od 40 tisuća studenata, diplomiranih studenata, doktoranata, kao i stručnjaka u sustavu naprednog usavršavanja. Osim toga, oko 10 tisuća školaraca studira na Moskovskom državnom sveučilištu. Znanstveni rad i nastava izvode se u muzejima, u bazama obrazovne i znanstvene prakse, na ekspedicijama, na istraživačkim brodovima iu centrima za usavršavanje.
Uvodno predavanje. Uvod u temu, opis problema koji se pojavljuju.
1. "Sadrži". Svemirska letjelica kao sustav.
Izrada funkcionalnog dijagrama svemirske misije, razumijevanje odnosa između zahtjeva za elementima. Razumijevanje sastava misije, odnosa između zemaljskih i svemirskih segmenata, lansirnih vozila i svemirskih letjelica. Razumijevanje modularnog principa rasporeda svemirskih letjelica, poznavanje primjera obitelji satelitskih platformi: neorijentirajuće, jednoosno, troosno Primjeri uspješnih i djelomično uspješnih rješenja problema projektiranja balističke misije sredstva.
2. Što imamo? Kretanje centra mase svemirske letjelice.
Uvod u matematičke osnove nebeske mehanike. Osnove korištenih koordinatnih sustava. Jednadžbe gibanja u središnjem gravitacijskom polju, prvi integrali jednadžbi gibanja. Energetska klasifikacija orbita, parametri orbite, klasifikacija satelitskih misija prema korištenim orbitama. Uvod u manevre korekcije orbite (promjena oblika orbite, promjena nagiba orbite), primjeri korištenje, konsolidacija tema ciljeva i zahtjeva leta na primjeru izbora alternativnih orbita i shema izlučivanje.
3. Kako doći do Mjeseca? Kako pravilno letjeti? Letovi u bliskom svemiru i ometajući čimbenici leta.
Kratka povijest projektiranja letova sa Zemlje na Mjesec. Korištenje ranih računala za razumijevanje složenosti problema. Problemi lansiranja raketnog motora na tekuće pogonsko gorivo u svemir kao dio dizajna leta bez upućivanja na prozore za lansiranje. Upoznavanje s ometajućim čimbenicima svemirskih letova. Učvršćivanje teme o korištenim koordinatnim sustavima na primjeru priče o gravitacijskom polju Zemlje. Gravimetrijske misije i njihove implikacije na dizajn svemirskog sustava. Niskoorbitalni sateliti kao klasa svemirskih letjelica, njihove značajke.
4. Matematičke izjave. Robert Goddard, njegova povijest, problem nazvan po njemu i njegova uloga u teoriji optimalnog upravljanja.
Upoznavanje s elementima povijesti nastanka raketne tehnike. Priča o Robertu Goddardu i njegovim raketama. Goddardov problem o maksimalnoj vertikalnoj visini uzgona rakete, njegova formulacija u obliku problema optimalnog upravljanja. Osnovni pojmovi o problemima optimalnog upravljanja.
5. Manevri. Aktivne i pasivne faze leta svemirske letjelice
Uvod u matematičke modele manevara korekcije putanje svemirskih letjelica: “pulsni” i “uniformni”. Razlika u pristupima modeliranju: "šivanje" segmenata trajektorija s neglatkom funkcijom brzine i prisutnost aktivnih dionica. Pokušaj simulacije leta između dvije orbite pomoću lanca manevara.
6. Što treba izgraditi na Zemlji? Zemaljski segment, primopredajni uređaji.
Poznavanje osnova zakazivanja komunikacijskih sesija, zona vidljivosti. Elementi povijesti razvoja opreme za radio nadzor orbite, vrste odašiljačkih i prijamnih antena. Organizacija radio veze između ploče i Zemlje.
7. Sastavljamo konstruktor. Sustavi za pristajanje svemirskih letjelica – povijest, sadašnje stanje, izgledi.
Koncept inženjerskih i matematičkih problema organizacije pristajanja. Povijesni primjeri, prikaz problema. Postavljanje višemodulnih orbitalnih stanica.
8. Kako se ne izgubiti u svemiru. Sustavi za orijentaciju i stabilizaciju svemirskih letjelica. Povijest razvoja, matematičke značajke konstrukcije, tipični problemi
Uvod u povijest nastanka sustava orijentacije i stabilizacije svemirskih letjelica, koncept matematičkih problema orijentacije i stabilizacije. Uređaji koji se koriste u jedinicama za orijentaciju i stabilizaciju.
9. Gdje letimo sljedeće? Letovi do planeta - povijest, trenutno stanje, izgledi.
Uvod u probleme koji se javljaju pri planiranju letova izvan sustava Zemlja-Mjesec. Povijest, planirane misije, inženjerska i matematička pitanja.
10. Kojih satelita ima najviše? Navigacija, komunikacija, sustavi za daljinsku detekciju
Poznavanje komunikacijskih, senzorskih i navigacijskih sustava. Povijest razvoja, primjeri, izgledi. Uvod u sustave napajanja svemirskih letjelica.