ИССЛЕДОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ЦЕНТРА МАСС СВОБОДНО ПАРЯЩЕГО ТЕЛА ВНУТРИ ГЕРМЕТИЧНОГО ОТСЕКА МКС В КОСМИЧЕСКОМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ «ВЕКТОР-Т»

ИССЛЕДОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ЦЕНТРА МАСС СВОБОДНО ПАРЯЩЕГО ТЕЛА ВНУТРИ ГЕРМЕТИЧНОГО ОТСЕКА МКС В КОСМИЧЕСКОМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ «ВЕКТОР-Т»

© С.Н.Алямовский, М.Ю.Беляев, Д.Н.Рулев
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Проблемы ракетной и космической техники"
2017 г.

Рассматривается реализация на российском сегменте международной космической станции (РС МКС) космического эксперимента (КЭ) «Вектор-Т», в рамках которого осуществляется решение задач обеспечения высокоточного определения и прогнозирования движения МКС [1 ─ 6]. Точное знание положения станции на орбите важно для решения многих научных и прикладных задач, в том числе результаты данного КЭ представляют интерес для постановщиков космических экспериментов, интерпретация которых требует высокоточной пространственной привязки. Основные трудноучитываемые возмущения движения МКС связаны с изменением силы атмосферного сопротивления, в том числе за счёт изменения положения подвижных конструктивных элементов МКС, изменения конфигурации МКС в результате стыковок и расстыковок МКС с космическими кораблями, а также с поддержанием ориентации МКС в полёте с определённой точностью. Не учёт данных возмущений резко снижает точность определения и прогнозирования движения МКС на орбите. Особые возможности повышения точности определения и прогноза движения орбитальных станций обусловлены использованием спутниковых систем GPS и ГЛОНАСС [1 ─ 4].

Одной из задач, решаемых при проведении КЭ «Вектор-Т», является исследование движения центра масс свободно парящего тела внутри герметичного отсека МКС. Такое движение вызвано тем, что на МКС действует сила сопротивления атмосферы Земли, а объекты на борту защищены от воздействия набегающего потока корпусом МКС, вследствие чего свободно парящее тело на борту МКС движется относительно корпуса МКС в направлении полёта МКС. Данные исследования направлены как на экспериментальную проверку и калибровку математических моделей и алгоритмов, используемых при расчёте силы атмосферного сопротивления в задачах определения и прогнозирования движения МКС, так и на решение задач калибровки вновь создаваемой научной аппаратуры.

Представлены полученные результаты проведения сеанса КЭ по наблюдению (видеосъёмке) за движением свободно парящего объекта на борту РС МКС, выполненного российскими космонавтами.

Литература

1. Беляев М.Ю., Рулев Д.Н., Медведев Е.С., Сазонов В.В. Определение параметров движения международной космической станции по данным навигационной системы GPS // X Санкт-Петербургская международная конференция по интегрированным навигационным системам ГНЦ РФ-ЦНИИ «Электроприбор». Санкт-Петербург, 2003. С. 143-150.

2. Беляев М.Ю., Медведев Е.С., Рулев Д.Н., Сазонов В.В. Исследование возможности определения и прогнозирования параметров движения МКС по данным спутниковых навигационных систем // Труды 38 Научных чтений К.Э. Циолковского, Калуга, 16-18 сентября 2003 г. Секция «Проблемы ракетной и космической техники». Изд-во КГУ, Казань, 2004, с. 43-56

3. Belyaev M.Yu., Medvedev E.S., Rulev D.N., Sazonov V.V. Determination of motion parameters of ISS by use of GPS measurements // European Space Agence, (Special Publication). ESA SP 18th International Symposium on Space Flight Dynamics. “Proceedings of the 18th International Symposium on Space Flight Dynamics” editors: O. Montenbruck; editors: B. Battrick, DLR German Space Operations Centre. Munich, 2004, с. 565-570.

4. Беляев М.Ю., Бабкин Е.В., Завалишин Д.А., Стажков В.М., Сазонов В.В. Использование измерений кажущегося ускорения на МКС // Гироскопия и навигация. 2006. № 3 (54). С. 104.

5. Беляев М.Ю., Рулев Д.Н., Медведев Е.С., Макейчук Д.Н., Сазонов В.В. Повышение точности определения и прогнозирования параметров движения орбитальной станции // Сборник статей под редакцией В.П. Легостаева, М.Ю. Беляева. Ракетно-космическая техника. Серия XII. Выпуск 1-2, РКК «Энергия» им. С.П. Королёва, г. Королёв, 2011 г., с. 157-168.

6. Беляев М.Ю., Падалка Г.И., Сапрыкин С.Д., Рыкин А.В., Фатеев В.Ф., Хуторовский З.Н., Шилин В.Д. Результаты наблюдения тестового малого космического аппарата «Сфера-53» средствами СККП России // Электромагнитные волны и электронные системы. 2013. Т. 18 № 5. С. 094-097.