Космічні апарати для міжпланетних польотів

1.7 Космічні апарати для міжпланетних польотів

Конструкція міжпланетних КА відрізняється рядом особливостей, які пов'язані з тривалою дією факторів космічного простору. Це враховується підбором спеціальних матеріалів, герметизацією окремих вузлів, використанням спеціальних покривів, максимально стійких по відношенню до метеорної ерозії, спеціального антимеоритного захисту (на КК).

Орбітальні та міжпланетні станції складаються з наступних основних частин: відсіку приладів, блоку баків рушійної установки (РУ), коректую чого двигуна з вузлами автоматики, сонячні батареї, антенно-фідерного обладнання, радіаторів системи терморегулювання.

Для автоматичних міжпланетних станцій (АМС) серій "Зонд", "Марс", "Венера" (рис.1.12-1.13) характерні наступні режими роботи: тривала орієнтація робочих поверхонь сонячних батарей на Сонце, точна орієнтація відносно небесних орієнтирів перед корекцією траєкторії, орієнтація параболічної антени на Землю для встановлення інформативного зв'язку, стабілізація під час роботи коректуючої РУ.

Рис.1.12. СА "Марс-6" (праворуч - розріз): 1 - двигун відведення СА; 2 - двигун введення в дію витяжного парашута; 3 - антени зв'язку з станцією на орбіті; 4 - парашутний контейнер; 5 - антена радіовисотоміра; 6 - аеродинамічний гальмівний конус; 7 - прилади та апаратура системи автоматичного управління; 8 - основний парашут; 9 - автоматична марсіанська станція

Рис.1.13. Загальний вигляд АМС "Венера-9" ("Венера-10") до відокремлення шароподібного СА від орбітального апарату

Рис.1.14.Спускний апарат станції “Венера-9” (“Венера-10”): 1 - спіральна антена; 2 - аеродинамічний гальмівний пристрій; 3 - корпус з контейнером приладів; 4 - еластичний посадочний пристрій; 5 - прожектори (не знадобились)

Рис.1.15. Ракета “Місяць-Земля” (“Луна-16”)

Під час проектування системи управління для міжпланетних КА необхідно враховувати деякі особливості міжпланетного перельоту. До них відносяться:

• точність наведення КА на ціль в момент виходу з траєкторії пасивного польоту;

Рис. 1.16. Астронавт Е. Олдрин на Місяці

• наявність перехідної орбіти та проходження її через різні області космічного простору, внаслідок чого елементи орбіти отримують збурення і змінюються;

• необхідність корекції на ділянці пасивного польоту через великі міжпланетні відстані, неминучих похибок під час виведення КА на орбіту та уточнення астрономічних сталих;

• необхідність використання на КА спеціальних (інфрачервоних або радарних) систем наведення для корекції та управління на проміжній та кінцевій ділянках траєкторії польоту, а також використання бортового комп'ютера для попередніх обчислень параметрів траєкторії КА;

• наявність системи життєзабезпечення (рис.1.16);

• необхідність пристосовувати міжпланетні траєкторії до умов радіозв'язку в момент зближення з об'єктом дослідження (планетою, астероїдом, кометою тощо), ускладнення системи космічного зв'язку через необхідність підтримки зв'язку з КК під час висадки космічної експедиції на Місяць (рис.1.17) та інші небесні тіла, коли КК лишається на планетоцентричній орбіті;

• зазначений термін перебування на небесних об'єктах (він не може бути доцільним), бо старт в бік Землі доступний лише при сприятливому положенні Землі та об'єкта відносно Сонця.

Рис. 1.17. Дж. Ірвін біля КК ”Аполлон-15” на поверхні Місяця

Особливості навігації міжпланетних КА полягають:

• в значній протяжності каналів передачі сигналів, що потребує великих потужностей передавачів, високої чутливості приймачів, приймання просторової та частотної селекції і в зв'язку з цим підвищення значення природних навігаційних точок з необмеженими запасами енергії (Сонце, зорі);

• в підсиленні автономного характеру роботи КА, що визначає спрямованість до використання методів самовизначення;

• у зростанні значущості оператора та його кваліфікації в зв'язку з підвищенням ролі автономних навігаційних визначень;

• в обмеженості енергоресурсу (тому траєкторію польоту обирають з умов мінімуму витрат енергії та найкращого використання гравітаційного поля Сонця і планет);

• у необхідності проведення вимірювань на міжпланетних трасах на всій траєкторії з максимально можливою точністю (при цьому особливо відповідальні вимірювання перед включенням РУ для корекції траєкторії або для виконання тривалого маневру. Міжпланетний політ відрізняється від навколопланетного також і можливим складом змінних параметрів. Не використовуються вимірювання висоти, різниці відстаней до двох поверхонь навігаційних точок (НТ) або швидкості вимірювання такої різниці відстаней. Вимірювати на борту відстані та радіальні швидкості відносно планетних НТ неможливо, у цьому разі приймально-вимірювальна частина апаратури ускладнюється в порівнянні з бортовими засобами навколоземних КК.

ІІ. АЕРОКОСМІЧНИЙ МОНІТОРИНГ ЕКОЛОГО-ГЕОЛОГІЧНОГО СЕРЕДОВИЩА

Похожие работы

Моніторинг поверхневих вод Сандракського водосховища

Скачать

52277

3

0

... змінах клімату; — виявлення природних i антропогенних факторів, що зумовлюють зміну клімату; — виявлення критичних елементів біосфери, вплив на які може спричинити клiматичнi зміни.   Розділ 3. Моніторинг поверхневих вод   Вода вiдiграє вирішальну роль у пiдтриманнi життя людини. Її наявнiстъ i способи використання нерідко визначають долі народів i країн. Особливої гостроти набуває ця ...

Ландшафтний моніторинг

Скачать

45738

1

0

... з рубежами фізико-географічного районування. Вірогідність екстраполяції тим вище, ніж ближче в класифікаційній системі й у сітці районування лежать ландшафти-аналоги. 4. Організація ландшафтного моніторингу заповідних територій У межах Центрального Чернозем`я знаходиться сім державних заповідників: Воронезький (площею 31,1 тис. га), Хоперский (16,2 тис. га), Центрально-Чорноземний (4,9 тис. ...

Основи екології

Скачать

80696

0

1

... уполя, Донецька. Машинобудівна промисловість має багатогалузеву структуру (важке, електротехнічне, радіоелектронне, транспортне машинобудування, приладо-, верстатобудування й т. д. ), і кожній із галузей притаманні свої екологічні особливості: * Енергетика. В Україні ТЕС виробляють приблизно 55—60 % електроенергії (близько 37, 6 тис. МВт); майже всі вони розташовані в містах і є найбільшими серед ...

Екологія й економіка

Скачать

85356

1

0

... по приватизації державного майна. Умовами приватизаційних конкурсів не передбачався встановлений рівень екологічної безпеки об'єкта, що здобувається. Таким чином, виникає погроза економії на екологічних витратах. На жаль, законодавство ще недостатньо підготовлене до рішення природоохоронних завдань у специфічних умовах переходу до ринкових відносин. Відносно нова проблема - екологічна регламентац ...