Penerbangan luar angkasa: sejarah, keadaan saat ini, prospek - kursus gratis dari Open Education, pelatihan 15 minggu, Tanggal: 2 Desember 2023.
Miscellanea / / December 06, 2023
Tujuan mempelajari disiplin “Penerbangan luar angkasa: sejarah, keadaan saat ini, prospek” adalah untuk mengembangkan siswa kompleks pengetahuan dan keterampilan teoretis dan praktis modern di bidang desain sistem misi luar angkasa dan mengelola mereka.
Komponen utama kursus adalah: desain misi balistik, orientasi pesawat ruang angkasa dan sistem stabilisasi, darat peralatan pengawasan dan komunikasi, pengendalian pesawat ruang angkasa selama masa aktifnya dan penganggaran energi untuk operasi penerbangan.
Materi yang berkaitan dengan model matematika yang bersangkutan, metode penyelesaian masalah yang diajukan model-model tersebut, serta aspek sejarah penggunaan model-model tersebut untuk mendukung penciptaan ruang teknologi.
Perkuliahan dibagi menjadi beberapa blok, di antaranya kita dapat membedakan “matematika populer”, “matematika” dan “sains populer” secara kondisional. Kami mencoba, jika memungkinkan, penyederhanaan teori, untuk memberikan gambaran kualitatif kepada pendengar tentang apa dasar matematisnya terletak pada kompleks untuk mendukung penerbangan luar angkasa modern, bagaimana mereka mencapainya dan apa yang diasumsikan lakukan selanjutnya.
Saat ini, Universitas Moskow adalah salah satu pusat pendidikan, sains, dan budaya nasional terkemuka. Menaikkan level personel yang berkualifikasi tinggi, mencari kebenaran ilmiah, fokus pada humanistik cita-cita kebaikan, keadilan, kebebasan - inilah yang kita lihat saat ini mengikuti universitas terbaik tradisi Universitas Negeri Moskow adalah universitas klasik terbesar di Federasi Rusia, sebuah objek warisan budaya yang sangat berharga dari masyarakat Rusia. Ini melatih siswa di 39 fakultas di 128 bidang dan spesialisasi, mahasiswa pascasarjana dan mahasiswa doktoral di 28 fakultas di 18 cabang ilmu pengetahuan dan 168 spesialisasi keilmuan, yang mencakup hampir seluruh spektrum universitas modern pendidikan. Saat ini, lebih dari 40 ribu mahasiswa, mahasiswa pascasarjana, mahasiswa doktoral, serta spesialis dalam sistem pelatihan lanjutan sedang belajar di Universitas Negeri Moskow. Selain itu, sekitar 10 ribu anak sekolah belajar di Universitas Negeri Moskow. Karya ilmiah dan pengajaran dilakukan di museum, di pusat pendidikan dan praktik ilmiah, dalam ekspedisi, di kapal penelitian, dan di pusat pelatihan lanjutan.
Kuliah pengantar. Pengenalan topik, gambaran permasalahan yang muncul.
1. "Terdiri dari". Pesawat ruang angkasa sebagai suatu sistem.
Menyusun diagram fungsional misi luar angkasa, memahami hubungan antara kebutuhan elemen. Memahami komposisi misi, hubungan antara segmen darat dan luar angkasa, kendaraan peluncuran, dan pesawat ruang angkasa. Memahami prinsip modular tata letak pesawat ruang angkasa, memahami contoh keluarga platform satelit: tidak dapat diorientasikan, uniaksial, triaksial Contoh solusi yang berhasil dan sebagian berhasil untuk masalah desain misi balistik cara.
2. Apa yang kita punya? Pergerakan pusat massa pesawat ruang angkasa.
Pengantar dasar matematika mekanika langit. Dasar-dasar sistem koordinat yang digunakan. Persamaan gerak dalam medan gravitasi pusat, integral pertama persamaan gerak. Klasifikasi energi orbit, parameter orbit, klasifikasi misi satelit menurut orbit yang digunakan. Pengenalan manuver koreksi orbit (mengubah bentuk orbit, mengubah kemiringan orbit), contoh penggunaan, konsolidasi topik tujuan dan persyaratan penerbangan menggunakan contoh pilihan orbit dan skema alternatif pengeluaran.
3. Bagaimana menuju ke Bulan? Bagaimana cara terbang yang benar? Penerbangan di dekat luar angkasa dan faktor pengganggu penerbangan.
Sejarah singkat perancangan penerbangan dari Bumi ke Bulan. Menggunakan komputer awal untuk memahami kompleksitas suatu masalah. Masalah peluncuran mesin roket berbahan bakar cair ke luar angkasa sebagai bagian dari desain penerbangan tanpa mengacu pada jendela peluncuran. Pengantar faktor-faktor yang mengganggu penerbangan luar angkasa. Memperkuat topik sistem koordinat yang digunakan dengan menggunakan contoh cerita tentang medan gravitasi bumi. Misi gravimetri dan implikasinya terhadap desain sistem ruang angkasa. Satelit orbit rendah sebagai kelas pesawat ruang angkasa, fitur-fiturnya.
4. Pernyataan matematis. Robert Goddard, sejarahnya, masalah yang dinamai menurut namanya dan perannya dalam teori kendali optimal.
Mengenal unsur-unsur sejarah penciptaan teknologi roket. Kisah Robert Goddard dan roketnya. Masalah Goddard pada ketinggian angkat vertikal maksimum suatu roket, rumusannya berupa masalah kendali optimal. Konsep dasar tentang masalah pengendalian optimal.
5. Manuver. Fase aktif dan pasif penerbangan pesawat ruang angkasa
Pengantar model matematika manuver koreksi lintasan pesawat ruang angkasa: “denyut” dan “seragam”. Perbedaan dalam pendekatan pemodelan: “menjahit” segmen lintasan dengan fungsi kecepatan tidak mulus dan keberadaan bagian aktif. Upaya untuk mensimulasikan penerbangan antara dua orbit menggunakan serangkaian manuver.
6. Apa yang perlu dibangun di Bumi? Segmen tanah, perangkat transceiver.
Keakraban dengan dasar-dasar penjadwalan sesi komunikasi, zona visibilitas. Unsur sejarah perkembangan peralatan pemantauan radio orbit, jenis antena pemancar dan penerima. Organisasi komunikasi radio antara papan dan Bumi.
7. Kami merakit konstruktor. Sistem docking pesawat ruang angkasa – sejarah, keadaan saat ini, prospek.
Konsep masalah teknik dan matematika pengorganisasian docking. Contoh sejarah, pernyataan masalah. Penyebaran stasiun orbit multi-modul.
8. Bagaimana agar tidak tersesat di luar angkasa. Sistem orientasi dan stabilisasi pesawat ruang angkasa. Sejarah perkembangan, fitur konstruksi matematika, masalah khas
Pengantar sejarah penciptaan sistem orientasi dan stabilisasi pesawat ruang angkasa, konsep masalah matematika orientasi dan stabilisasi. Perangkat yang digunakan dalam unit orientasi dan stabilisasi.
9. Ke mana kita akan terbang selanjutnya? Penerbangan ke planet - sejarah, status saat ini, prospek.
Pengantar permasalahan yang muncul saat merencanakan penerbangan di luar sistem Bumi-Bulan. Sejarah, misi yang direncanakan, masalah teknik dan matematika.
10. Satelit manakah yang paling banyak jumlahnya? Navigasi, komunikasi, sistem penginderaan jauh
Keakraban dengan sistem komunikasi, penginderaan, dan navigasi. Sejarah perkembangan, contoh, prospek. Pengantar sistem catu daya pesawat ruang angkasa.