Свемирски летови: историја, тренутно стање, изгледи - бесплатни курс из Отвореног образовања, обука 15 недеља, датум: 2. децембар 2023.
мисцеланеа / / December 06, 2023
Сврха изучавања дисциплине „Свемирски летови: историја, садашње стање, изгледи“ је развијање код студената комплекс савремених теоријских и практичних знања и вештина из области пројектовања система свемирских мисија и управљајући њима.
Главне компоненте курса су: пројектовање балистичке мисије, системи за оријентацију и стабилизацију летелице, тло опрема за надзор и комуникацију, контрола летелице током њеног активног века и енергетско буџетирање летачких операција.
Материјал се односи на одговарајуће математичке моделе, методе за решавање постављених задатака ови модели, као и историјски аспекти коришћења ових модела за подршку креирању простора технологије.
Предавања су подељена у блокове, међу којима се условно разликују „популарни математички”, „математички” и „популарни”. Покушавамо, користећи где је то могуће, поједностављење теорије, да дамо слушаоцу квалитативну представу о томе шта математичка основа лежи у комплексима за подршку савременим космичким летовима, како су до тога дошли и шта се претпоставља уради следеће.
Тренутно је Московски универзитет један од водећих центара националног образовања, науке и културе. Подизање нивоа висококвалификованих кадрова, трагање за научном истином, фокусирање на хуманистичко идеали доброте, правде, слободе - то је оно што данас видимо као пратилац најбољег универзитета традиције Московски државни универзитет је највећи класични универзитет у Руској Федерацији, посебно вредан објекат културног наслеђа народа Русије. Обучава студенте на 39 факултета у 128 области и специјалности, постдипломске и докторске студенте у 28 факултети у 18 грана наука и 168 научних специјалности, који покривају скоро цео спектар савременог универзитета образовање. Тренутно на Московском државном универзитету студира више од 40 хиљада студената, постдипломаца, докторанада, као и специјалиста за систем напредне обуке. Поред тога, око 10 хиљада школараца студира на Московском државном универзитету. Научни рад и настава се одвијају у музејима, у образовно-научно-практичним базама, на експедицијама, на истраживачким бродовима иу центрима за усавршавање.
Уводно предавање. Увод у тему, опис насталих проблема.
1. „Састоји се“. Свемирска летелица као систем.
Израда функционалног дијаграма свемирске мисије, разумевање односа између захтева за елементима. Разумевање састава мисије, односа између земаљских и свемирских сегмената, лансирних возила и свемирских летелица. Разумевање модуларног принципа распореда свемирских летелица, познавање примера породица сателитских платформи: неоријентисани, једноосни, триаксијални Примери успешних и делимично успешних решења проблема дизајна балистичких мисија значи.
2. шта имамо? Кретање центра масе летелице.
Упознавање са математичким основама небеске механике. Основе коришћених координатних система. Једначине кретања у централном гравитационом пољу, први интеграли једначина кретања. Енергетска класификација орбита, параметри орбите, класификација сателитских мисија према орбитама које се користе. Увод у маневре корекције орбите (промена облика орбите, промена нагиба орбите), примери коришћење, консолидација тема циљева и захтева лета на примеру избора алтернативних орбита и шема излучивање.
3. Како доћи до Месеца? Како правилно летети? Летови у блиском свемиру и ометајући фактори лета.
Кратка историја пројектовања летова са Земље на Месец. Коришћење раних рачунара за разумевање сложености проблема. Питања лансирања ракетног мотора на течно гориво у свемир као део дизајна лета без осврта на прозоре за лансирање. Упознавање са реметилачким факторима свемирских летова. Појачавање теме коришћених координатних система на примеру приче о гравитационом пољу Земље. Гравиметријске мисије и њихове импликације на дизајн свемирских система. Сателити у ниској орбити као класа свемирских летелица, њихове карактеристике.
4. Математички искази. Роберт Годард, његова историја, проблем назван по њему и његова улога у теорији оптималног управљања.
Упознавање са елементима историје стварања ракетне технике. Прича о Роберту Годарду и његовим ракетама. Годардов проблем о максималној вертикалној висини подизања ракете, његова формулација у виду проблема оптималног управљања. Основни концепти проблема оптималног управљања.
5. Маневри. Активне и пасивне фазе лета летелице
Упознавање са математичким моделима маневара корекције путање летелице: „пулс” и „униформа”. Разлика у приступима моделирању: „шивање“ сегмената трајекторија са функцијом брзине која није глатка и присуство активних секција, респективно. Покушај симулације лета између две орбите помоћу ланца маневара.
6. Шта треба да се изгради на Земљи? Земаљски сегмент, примопредајни уређаји.
Познавање основа заказивања комуникационих сесија, зона видљивости. Елементи историје развоја опреме за радио надзор орбите, типови предајних и пријемних антена. Организација радио везе између одбора и Земље.
7. Састављамо конструктор. Системи пристајања свемирских летелица – историјат, тренутно стање, изгледи.
Концепт инжењерско-математичких проблема организације пристајања. Историјски примери, искази проблема. Постављање вишемодулних орбиталних станица.
8. Како се не изгубити у свемиру. Системи за оријентацију и стабилизацију летелице. Историја развоја, математичке карактеристике конструкције, типични задаци
Увод у историју стварања система за оријентацију и стабилизацију летелица, концепт математичких проблема оријентације и стабилизације. Уређаји који се користе у јединицама за оријентацију и стабилизацију.
9. Где идемо даље? Летови на планете - историја, тренутно стање, изгледи.
Увод у проблеме који се јављају приликом планирања летова изван система Земља-Месец. Историја, планиране мисије, инжењерска и математичка питања.
10. Којих сателита има највише? Навигација, комуникација, системи даљинске детекције
Познавање комуникационих, сензорских и навигационих система. Историја развоја, примери, перспективе. Увод у системе напајања свемирских летелица.