02–06 октября в Баку (Азербайджан) прошел 74-й Международный астронавтический конгресс, являющийся одним из наиболее престижных и представительных форумов в области аэрокосмических исследований в мире. Он организуется совместно Международной академией астронавтики (IAA) и Международной федерацией астронавтики (IAF), объединяющими более 400 космических агентств, компаний, институтов и университетов из 70 стран. В конгрессе приняли участие ученые и специалисты из 120 стран мира. Пленарные заседания включали выступления руководителей ведущих аэрокосмических организаций, в том числе доклад генерального директора Роскосмоса Ю.И.Борисова. Труды конгресса, которые индексируются в базе «Scopus», содержат около 2500 статей по всем направлениям аэрокосмических наук (механика полета, аэротермодинамика, материалы и конструкции, силовые установки, оптимизация, системные проекты в области ракетно-космической техники и космических исследований, безопасность полета и космическая медицина, национальные и международные проекты и мн. др.)
Соруководитель гранта 23-Ш01-02 Междисциплинарных НОШ МГУ «Комплексные исследования нового класса космических аппаратов для ультранизких орбит, использующих исключительно возобновляемые ресурсы» д.т.н. А.С. Филатьев (ФКИ) принял участие в работе конгресса как докладчик на секции «Disruptive Propulsion Concepts for Enabling New Missions» (Прорывные концепции двигательных установок для новых миссий) и как сопредседатель секции «For a successful space program: Quality and Safety!» (Качество и безопасность – для успешных космических программ!). Он рассказал о результатах исследований по гранту в докладах, подготовленных в соавторстве с д.ф.-м.н. Е.А. Кралькиной (ФФ), д.ф.-м.н. В.В. Сазоновым, к.ф.-м.н. К.В. Вавилиным (ФФ), A.A. Голиковым (ФКИ), к.ф.-м.н. И.И. Задириевым (ФФ), к.т.н. О.В. Яновой (ФКИ).
В докладе «Комплексная оптимизация компоновки космических аппаратов и сценариев их длительного поддержания на эллиптических орбитах с ультранизким перицентром за счет использования только восполняемых ресурсов» представлено решение задачи комплексной оптимизации КА с воздушными электрореактивными двигателями (ВЭРД), использующими газы остаточной атмосферы на высотах 120-200 км в качестве рабочего тела. Определены требования к характеристикам ВЭРД и системе электроснабжения КА при накоплении энергии от солнечных батарей на участках пассивного полета. Показана возможность длительного поддержания эллиптических орбит КА с ВЭРД с характеристиками, при которых не реализуется полет КА на круговых орбитах.
Доклад «Оптимальное управление вектором тяги космического аппарата с воздушным электрореактивным двигателем» посвящен оптимизации управления ВЭРД на эллиптических орбитах с ультранизким перигеем. Решение основано на использовании принципа максимума Понтрягина для динамической модели оскулирующих орбитальных элементов с учетом ограничений на уровень концентрации газа в ионизационной камере ВЭРД и располагаемую энергию. Показана реализуемость поддержания КА тягой ВЭРД на эллиптических солнечно-синхронных орбитах в наиболее неблагоприятных условиях по условиям освещенности солнечных батарей.
Рассматриваемая в докладах тематика бурно развивается в мире с середины 2000-х гг. За последние 7 лет программы всех Международных астронавтических конгрессов включают доклады, посвященные использованию газов окружающей атмосферы для поддержания КА на ультранизких орбитах. Представленные в докладах А.С. Филатьева результаты вызвали интерес присутствующих и привлекли внимание к перспективам данного направления исследований.
В результате выполнения проекта планируется обосновать характеристики КА для длительного полета на ультранизких орбитах за счет использования только восполняемых ресурсов, что обеспечит ряд преимуществ для различных задач космической деятельности: мониторинга земной поверхности, связи, телекоммуникаций, научных исследований гравитационного поля Земли и свойств ионосферы.
Соруководитель гранта 23-Ш01-02 Междисциплинарных НОШ МГУ «Комплексные исследования нового класса космических аппаратов для ультранизких орбит, использующих исключительно возобновляемые ресурсы» д.т.н. А.С. Филатьев (ФКИ) принял участие в работе конгресса как докладчик на секции «Disruptive Propulsion Concepts for Enabling New Missions» (Прорывные концепции двигательных установок для новых миссий) и как сопредседатель секции «For a successful space program: Quality and Safety!» (Качество и безопасность – для успешных космических программ!). Он рассказал о результатах исследований по гранту в докладах, подготовленных в соавторстве с д.ф.-м.н. Е.А. Кралькиной (ФФ), д.ф.-м.н. В.В. Сазоновым, к.ф.-м.н. К.В. Вавилиным (ФФ), A.A. Голиковым (ФКИ), к.ф.-м.н. И.И. Задириевым (ФФ), к.т.н. О.В. Яновой (ФКИ).
В докладе «Комплексная оптимизация компоновки космических аппаратов и сценариев их длительного поддержания на эллиптических орбитах с ультранизким перицентром за счет использования только восполняемых ресурсов» представлено решение задачи комплексной оптимизации КА с воздушными электрореактивными двигателями (ВЭРД), использующими газы остаточной атмосферы на высотах 120-200 км в качестве рабочего тела. Определены требования к характеристикам ВЭРД и системе электроснабжения КА при накоплении энергии от солнечных батарей на участках пассивного полета. Показана возможность длительного поддержания эллиптических орбит КА с ВЭРД с характеристиками, при которых не реализуется полет КА на круговых орбитах.
Доклад «Оптимальное управление вектором тяги космического аппарата с воздушным электрореактивным двигателем» посвящен оптимизации управления ВЭРД на эллиптических орбитах с ультранизким перигеем. Решение основано на использовании принципа максимума Понтрягина для динамической модели оскулирующих орбитальных элементов с учетом ограничений на уровень концентрации газа в ионизационной камере ВЭРД и располагаемую энергию. Показана реализуемость поддержания КА тягой ВЭРД на эллиптических солнечно-синхронных орбитах в наиболее неблагоприятных условиях по условиям освещенности солнечных батарей.
Рассматриваемая в докладах тематика бурно развивается в мире с середины 2000-х гг. За последние 7 лет программы всех Международных астронавтических конгрессов включают доклады, посвященные использованию газов окружающей атмосферы для поддержания КА на ультранизких орбитах. Представленные в докладах А.С. Филатьева результаты вызвали интерес присутствующих и привлекли внимание к перспективам данного направления исследований.
В результате выполнения проекта планируется обосновать характеристики КА для длительного полета на ультранизких орбитах за счет использования только восполняемых ресурсов, что обеспечит ряд преимуществ для различных задач космической деятельности: мониторинга земной поверхности, связи, телекоммуникаций, научных исследований гравитационного поля Земли и свойств ионосферы.