ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТРАЕКТОРИИ ПЕРЕЛЕТА К ТОЧКЕ ЛИБРАЦИИ L1 СИСТЕМЫ «ЗЕМЛЯ-ЛУНА» КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА С МАЛОЙ ТЯГОЙ

© А.С.Демьянова, Р.В.Ельников
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и механика космического полета"
2018 г.

В докладе рассматривается задача проектирования траектории перелета космического аппарата (КА), оснащенного маршевой электроракетной двигательной установкой (ЭРДУ) с орбиты КА типа «Спектр-УФ» в коллинеарную точку либрации L1 системы «Земля-Луна».

Актуальность данной темы обусловлена тем, что точки либрации представляют интерес как для изучения Луны и окололунного пространства с помощью автоматических КА, так и для возможной реализации пилотируемых экспедиций к Луне.

На начальную орбиту аппарат выводится в качестве попутной полезной нагрузки (ПН). В составе ЭРДУ КА используется один холловский ЭРД СПД-108В, масса КА на начальной орбите 370 килограмм.

Траектория КА рассматривается в рамках ограниченной задачи 4-х тел – учитывается гравитационное влияние на траекторию КА от Земли, Луны и Солнца. Для нахождения эфемерид небесных тел используется DE 405 [1].

При расчете траектории предполагается, что фазовые параметры КА (координаты КА и проекции вектора скорости, а также масса) известны точно, управление (программа ориентации вектора тяги ЭРДУ) реализуется идеально. Для нахождения локально-оптимального управления вектором тяги используется подход, основанный на применении функций Ляпунова.

В результате проведенного исследования получены оценки основных характеристик рассматриваемой транспортной задачи: затраты рабочего тела ЭРДУ, необходимого для перелета, длительность перелета, оценена конечная масса КА и характеристическая скорость маневра. Получены зависимости основных траекторных параметров от времени.

Литература

1. Standish E. M. JPL planetary and lunar ephemerides, DE405/LE405. Interoffice Memorandum, 1998, 312.F-98-048, 1–18.