Uzay uçuşları: tarih, mevcut durum, beklentiler - Açık Öğretim'den ücretsiz kurs, 15 haftalık eğitim, Tarih: 2 Aralık 2023.
Miscellanea / / December 06, 2023
“Uzay uçuşları: tarih, mevcut durum, beklentiler” disiplinini incelemenin amacı öğrencilerde gelişmek uzay misyonlarının sistem tasarımı alanında modern teorik ve pratik bilgi ve becerilerden oluşan bir kompleks ve onları yönetmek.
Dersin ana bileşenleri şunlardır: balistik görev tasarımı, uzay aracı yönlendirme ve stabilizasyon sistemleri, yer gözetleme ve iletişim ekipmanı, uzay aracının aktif ömrü boyunca kontrolü ve uçuş operasyonlarının enerji bütçelendirilmesi.
Karşılık gelen matematiksel modellerle ilgili materyal, problem çözme yöntemleri Bu modellerin yanı sıra bu modellerin mekan oluşumunu desteklemek için kullanımının tarihsel yönleri teknoloji.
Dersler, aralarında koşullu olarak "popüler matematik", "matematik" ve "popüler bilim" i ayırt edebileceğimiz bloklara bölünmüştür. Mümkün olan yerlerde teorinin basitleştirilmesini kullanarak dinleyiciye ne olduğuna dair niteliksel bir fikir vermeye çalışıyoruz. matematiksel temel, modern uzay uçuşlarını destekleyen komplekslerde, buna nasıl geldiklerinde ve neyin varsayıldığına dayanmaktadır. sonraki.
Şu anda Moskova Üniversitesi ulusal eğitim, bilim ve kültürün önde gelen merkezlerinden biridir. Nitelikli personel seviyesini yükseltmek, bilimsel gerçeği aramak, hümanistliğe odaklanmak iyilik, adalet, özgürlük idealleri - bugün en iyi üniversiteyi takip ederken gördüğümüz şey budur gelenekler Moskova Devlet Üniversitesi, Rusya halklarının kültürel mirasının özellikle değerli bir nesnesi olan Rusya Federasyonu'nun en büyük klasik üniversitesidir. 39 fakültede 128 alan ve uzmanlıkta öğrenci, 28'inde yüksek lisans ve doktora öğrencisi yetiştirmektedir. Modern üniversitenin neredeyse tüm yelpazesini kapsayan 18 bilim dalındaki fakülte ve 168 bilimsel uzmanlık eğitim. Şu anda Moskova Devlet Üniversitesi'nde 40 binden fazla öğrenci, yüksek lisans öğrencisi, doktora öğrencisi ve ileri eğitim sistemindeki uzmanlar eğitim görüyor. Ayrıca Moskova Devlet Üniversitesi'nde yaklaşık 10 bin öğrenci eğitim görüyor. Bilimsel çalışma ve öğretim müzelerde, eğitimsel ve bilimsel uygulama merkezlerinde, keşif gezilerinde, araştırma gemilerinde ve ileri eğitim merkezlerinde gerçekleştirilmektedir.
Giriş dersi. Konuya giriş, ortaya çıkan sorunların tanımlanması.
1. "İçerir". Bir sistem olarak uzay aracı.
Bir uzay görevinin işlevsel diyagramının hazırlanması, unsurlara ilişkin gereksinimler arasındaki ilişkinin anlaşılması. Görevin kompozisyonunu, yer ve uzay bölümleri, fırlatma araçları ve uzay araçları arasındaki ilişkileri anlamak. Uzay aracı düzeninin modüler prensibini anlamak, uydu platformu ailelerinin örneklerine aşina olmak: yönlendirilemeyen, tek eksenli, üç eksenli Balistik görev tasarım problemlerine başarılı ve kısmen başarılı çözüm örnekleri araç.
2. Bizim neyimiz var? Uzay aracının kütle merkezinin hareketi.
Gök mekaniğinin matematiksel temellerine giriş. Kullanılan koordinat sistemlerinin temelleri. Merkezi çekim alanında hareket denklemleri, hareket denklemlerinin ilk integralleri. Yörüngelerin enerji sınıflandırması, yörünge parametreleri, uydu görevlerinin kullanılan yörüngelere göre sınıflandırılması. Yörünge düzeltme manevralarına giriş (yörünge şeklinin değiştirilmesi, yörünge eğiminin değiştirilmesi), örnekler Alternatif yörünge ve şema seçimi örneğini kullanarak hedef konularının ve uçuş gereksinimlerinin kullanımı, birleştirilmesi boşaltım.
3. Ay'a nasıl gidilir? Nasıl doğru uçulur? Yakın uzayda uçuşlar ve uçuşu rahatsız eden faktörler.
Dünya'dan Ay'a uçuş tasarlamanın kısa bir geçmişi. Bir problemin karmaşıklığını anlamak için ilk bilgisayarları kullanmak. Uçuş tasarımının bir parçası olarak fırlatma pencerelerine bakılmaksızın sıvı yakıtlı roket motorunun uzaya fırlatılmasıyla ilgili sorunlar. Uzay uçuşunu rahatsız eden faktörlere giriş. Kullanılan koordinat sistemleri konusunun, Dünya'nın çekim alanıyla ilgili bir hikaye örneği kullanılarak pekiştirilmesi. Gravimetrik görevler ve bunların uzay sistemi tasarımına etkileri. Bir uzay aracı sınıfı olarak alçak yörüngeli uydular, özellikleri.
4. Matematiksel ifadeler. Robert Goddard, tarihi, kendi adını taşıyan problem ve optimal kontrol teorisindeki rolü.
Roket teknolojisinin yaratılış tarihinin unsurları ile tanışma. Robert Goddard ve roketlerinin hikayesi. Goddard'ın bir roketin maksimum dikey kaldırma yüksekliği problemi, bunun optimal kontrol problemi şeklinde formülasyonu. Optimal kontrol problemlerine ilişkin temel kavramlar.
5. Manevralar. Uzay aracı uçuşunun aktif ve pasif aşamaları
Uzay aracı yörünge düzeltme manevralarının matematiksel modellerine giriş: “darbeli” ve “tek tip”. Modelleme yaklaşımlarındaki fark: Yörünge parçalarının sırasıyla düzgün olmayan bir hız fonksiyonuyla "dikilmesi" ve aktif bölümlerin varlığı. Bir manevra zinciri kullanarak iki yörünge arasındaki uçuşu simüle etme girişimi.
6. Dünya üzerinde neyin inşa edilmesi gerekiyor? Zemin segmenti, alıcı-verici cihazlar.
İletişim oturumlarını ve görünürlük bölgelerini planlamanın temellerine aşinalık. Yörünge radyo izleme ekipmanının gelişim tarihinin unsurları, verici ve alıcı anten türleri. Kurul ve Dünya arasındaki radyo iletişiminin organizasyonu.
7. Yapıcıyı birleştiriyoruz. Uzay aracı yerleştirme sistemleri – tarih, mevcut durum, beklentiler.
Yerleştirmeyi organize etmenin mühendislik ve matematik problemleri kavramı. Tarihsel örnekler, problem ifadeleri. Çok modüllü yörünge istasyonlarının konuşlandırılması.
8. Uzayda nasıl kaybolmazsınız? Uzay aracı yönlendirme ve stabilizasyon sistemleri. Gelişim tarihi, inşaatın matematiksel özellikleri, tipik problemler
Uzay aracı oryantasyon ve stabilizasyon sistemlerinin yaratılış tarihine giriş, oryantasyon ve stabilizasyona ilişkin matematiksel problemler kavramı. Oryantasyon ve stabilizasyon ünitelerinde kullanılan cihazlar.
9. Bundan sonra nereye uçuyoruz? Gezegenlere uçuşlar - tarih, mevcut durum, beklentiler.
Dünya-Ay sisteminin ötesindeki uçuşları planlarken ortaya çıkan sorunlara giriş. Tarih, planlanan görevler, mühendislik ve matematik konuları.
10. En çok hangi uydular var? Navigasyon, iletişim, uzaktan algılama sistemleri
İletişim, algılama ve navigasyon sistemlerine aşinalık. Gelişimin tarihi, örnekler, beklentiler. Uzay aracı güç kaynağı sistemlerine giriş.