Использование грависферного эффекта при перелетах между Землей и высокой окололунной орбитой

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В статье рассмотрен вариант лунной транспортной системы с использованием орбитальной станции, размещаемой на устойчивой высокой окололунной орбите. Незначительные, с точки зрения планетарных масштабов, размеры грависферы Луны позволяют по-новому рассмотреть проблему проведения окололунных маневров. Показано что, рациональное использование гравитационного возмущения от Земли при полете в пограничной окрестности грависферы Луны, позволяет снизить затраты по доставке космического аппарата от Земли на высокую окололунную орбиту, на которой предлагается размещение лунной орбитальной станции. С учетом природы этого явления, такой подход назван в настоящей работе “грависферным” эффектом, особенно хорошо проявляющимся при полетах на высокую окололунную орбиту. В работе приведено полученное авторами математическое описание грависферного эффекта и примеры его использования при перелетах между Землей и высокой лунной орбитой.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Р. Ф. Муртазин

Ракетно-космическая корпорация “Энергия” имени С.П. Королева (РКК “Энергия”)

Email: ketti-g67@mail.ru

Department of space ballistic

Россия, г. Королев, Московская область

С. А. Заборский

Ракетно-космическая корпорация “Энергия” имени С.П. Королева (РКК “Энергия”)

Email: ketti-g67@mail.ru

Department of space ballistic

Россия, г. Королев, Московская область

Е. К. Беляева

Ракетно-космическая корпорация “Энергия” имени С.П. Королева (РКК “Энергия”)

Автор, ответственный за переписку.
Email: ketti-g67@mail.ru

Department of space ballistic

Россия, г. Королев, Московская область

Ю. В. Супрунов

Ракетно-космическая корпорация “Энергия” имени С.П. Королева (РКК “Энергия”)

Email: ketti-g67@mail.ru
Россия, г. Королев, Московская область

Список литературы

  1. Легостаев В.П., Лопота В.А. Луна – шаг к технологиям освоения Солнечной системы. М.: РКК “Энергия”, 2011. 584 с.
  2. Решение Президиума Научно-технического совета Госкорпорации “Роскосмос” и Бюро Совета Российской академии наук по космосу по вопросу: “Концепция российской комплексной программы исследования и освоения Луны”. М., 2018. 6 с. http://sovet.cosmos.ru/
  3. Макушенко Ю.Н., Муртазин Р.Ф., Зарубин Д.С. Космический порт для доставки экипажа на поверхность Луны // Космическая техника и технологии. 2019. № 2(25). С. 5–13.
  4. Основы государственной политики Российской Федерации в области космической деятельности на период до 2030 года и дальнейшую перспективу, утвержденные Президентом Российской Федерации 19 апреля 2013 года (№ Пр-906). http://www.roscosmos.ru›media/files/docs/3/osnovi_do_2030.doc
  5. Grebow D.J., Ozimek M.T., Howell K.C. et al. Multibody orbit architectures for lunar South Pole coverage // J. Spacecraft and Rockets. 2008. V. 45. Iss. 2. P. 344–358.
  6. Whitley R., Martinez R. Options for Staging Orbits in Cis-Lunar Space // Aerospace Conference IEEE. Big Sky, MT, USA. 2016. Art.ID. 9.
  7. Левантовский В.И. Механика космического полета в элементарном изложении. М.: Наука, 1980. 512 с.
  8. Tselousova A., Shirobokov M., Trofimov S. High-Altitude Near-Circular Orbits for a Lunar Orbital Station // Proc. IAA-SciTech Forum. Russia, Moscow. 2018. P. 41–52.
  9. Муртазин Р.Ф. Эффективное выведение КА на высокую круговую окололунную орбиту // Космонавтика и ракетостроение. 2019. № 3 (108). С. 5–12.
  10. Гордиенко Е.С., Ивашкин В.В. Использование трехимпульсного перехода для выведения космического аппарата на орбиты искусственного спутника Луны // Косм. исслед. 2017. Т. 55. № 3. С. 207–217.
  11. Охоцимский Д.Е., Сихарулидзе Ю.Г. Основы механики космического полета. Наука, 1990. 448 с.
  12. Лидов М.Л. Эволюция орбит искусственных спутников под воздействием гравитационных возмущений внешних тел // Искусственные спутники Земли. 1961. Т. 8. С. 5–45.
  13. Эльясберг П.Е. Введение в теорию полета искусственных спутников Земли. М: Наука, 1965. 540 с.
  14. Нариманов Г.С. Основы теории полета космических аппаратов. М.: Машиностроение, 1972. 612 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Почти прямолинейная гало-орбита NRHO для размещения ЛОС Gateway

Скачать (49KB)
3. Рис. 2. Схема биэллиптического перехода на ВЛО

Скачать (25KB)
4. Рис. 3. Затраты характеристической скорости на биэллиптический грависферный переход к ВЛО при разной выбранной высоте апоселения Hα

Скачать (25KB)
5. Рис. 4. Схема двухимпульсного грависферного маневра при переходе ПК на ВЛО

Скачать (32KB)
6. Рис. 5. Затраты ΔVΣ на грависферный маневр при переходе на ВЛО с околоземных орбит наклонением 51.6° и 97°

Скачать (16KB)
7. Рис. 6. Влияние грависферного эффекта на изменение высот апоселения Hα и переселения Hπ за время нахождения на промежуточной орбите

Скачать (30KB)
8. Рис. 7. Схема биэллиптического грависферного маневра при отлете ПК с ВЛО к Земле

Скачать (28KB)
9. Рис. 8. Затраты характеристической скорости при одноимпульсном отлете к Земле (синяя линия) и для биэллиптического грависферного маневра (красная линия)

Скачать (30KB)
10. Рис. 9. Изменение Hα и Hπ (синяя линия) и угла φ (красная линия) при биэллиптическом грависферном маневре для отлета к Земле с грависферным эффектом

Скачать (31KB)
11. Рис. 10. Аргумент широты u (коричневая линия), угол φ (пунктирная синяя линия) и угол φ – 90° (тонкая синяя линия) на момент выдачи импульса ΔV1

Скачать (29KB)
12. Рис. 11. Траектория полета ПК по маршруту Земля – Луна – ВЛО – Луна – Земля

Скачать (17KB)

© Российская академия наук, 2025