Исследование баллистического режима спуска маневренного посадочного аппарата на поверхность Венеры

В настоящее время для продолжения фундаментальных исследований Венеры в России и за рубежом предлагаются различные проекты. При этом актуален вопрос создания посадочного аппарата на поверхность Венеры, способного достичь наиболее интересные для изучения районы планеты. Предложено использовать посадочный аппарат класса "несущий корпус", который при допустимом усложнении конструкции по сравнению с баллистическим аппаратом обладает аэродинамическим качеством, достаточным для решения текущих задач маневрирования в процессе спуска в атмосфере Венеры в целях достижения требуемого района посадки. Рассмотрены различные траектории спуска посадочного аппарата данного типа, в том числе возможность совершения максимального бокового маневра, при этом принимаются во внимание длиннопериодические траектории с многократными погружениями в плотные слои атмосферы, а также приведено сравнение этих траекторий с траекторией спуска традиционно используемого посадочного аппарата баллистического класса. Показана возможность увеличения широты охвата посадочных зон за счет использования маневренного аппарата, а также уменьшения нагрузок и увеличения числа решаемых научных задач и исследований

Литература

[1] Abdrakhimov A.M. Geochemical comparison of volcanic rocks from terrestrial intraplate oceanic hot spots with Venusian surface material. Geochem. Int., 2005, vol. 43, no. 8, pp. 732--747.

[2] Limaye S.S., Kossin J.P., Rozoff C., et al. Vortex circulation on Venus: dynamical similarities with terrestrial hurricanes. Geophys. Res. Lett., 2009, vol. 36, no. 4, art. L04204. DOI: http://dx.doi.org/10.1029/2008GL036093

[3] Nikolaeva O.V. K-U-Th systematics of terrestrial magmatic rocks for planetary comparisons: Terrestrial N-MORBs and Venusian basaltic material. Geochem. Int., 1995, vol. 33, pp. 1--11.

[4] Nikolaeva O.V. K-U-Th systematics of igneous rocks for planetological comparisons: oceanic island-arc volcanics on Earth versus rocks on the surface of Venus. Geochem. Int., 1997, vol. 35, pp. 424--447.

[5] Phase II repot of the Venera-D joint science definition team. lpi.usra.edu: веб-сайт. URL: https://www.lpi.usra.edu/vexag/reports/Venera-DPhaseIIFinalReport.pdf (дата обращения: 31.01.2019).

[6] Report of the Venera-D joint science definition team. iki.rssi.ru: веб-сайт. URL: http://www.iki.rssi.ru/events/2017/venera_d.pdf (дата обращения: 20.01.2017).

[7] Воронцов В.А., Карчаев Х.Ж., Мартынов М.Б. и др. Программа исследования Венеры и международное сотрудничество. Труды МАИ, 2016, № 86. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=65702

[8] Ghail R.C., Hall D., Mason P.J., et al. VenSAR on EnVision: taking Earth observation radar to Venus. Int. J. App. Earth Obs. Geoin., 2018, vol. 64, pp. 365--376. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jag.2017.02.008

[9] Bullock M., Senske D.A., Balint T., et al. Venus flagship mission study: report of the Venus science and technology definition team. 7 p.

[10] Martha A., Gilmore S., Beauchamp P.M. Proposed Venus flagship mission. Abs. 10th Moscow Solar System Symp., 10MS3-VN-10, 2019, pp. 84--86.

[11] Ivanov M.A., Head J.W. Global geological map of Venus. Planet. Space Sc., 2011, vol. 59, no. 13, pp. 1559--1600. DOI: https://doi.org/10.1016/j.pss.2011.07.008

[12] Косенкова А.В., Миненко В.Е., Быковский С.Б. и др. Исследование аэродинамических характеристик альтернативных форм посадочного аппарата для изучения Венеры. Инженерный журнал: наука и инновации, 2018, № 11. DOI: http://dx.doi.org/10.18698/2308-6033-2018-11-1826

[13] Kosenkova A.V. Investigation of the possibilities of aerodynamic forms of a lander capable of maneuverable descent in the Venus atmosphere. AIP Conf. Proc., 2019, vol. 2171, no. 1, art. 160005. DOI: https://doi.org/10.1063/1.5133309

[14] Болотин В.А., Миненко В.Е., Решетин А.Г. и др. Космический аппарат для спуска в атмосфере планеты и способы спуска космического аппарата в атмосфере планеты. Патент РФ 2083448. Заявл. 05.08.1994, опубл. 10.07.1997.

[15] Миненко В.Е., Агафонов Д.Н., Якушев А.Г. и др. Проектный, аэродинамический и термобаллистический анализ спускаемого аппарата класса "несущий корпус". Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2015, № 10. DOI: 10.7463/1015.0815132

[16] Лемешевский С.А., Графодатский О.С., Карчаев Х.Ж. и др. Космические аппараты для контактных исследований планеты Венера. Опыт и перспективы (К 80-летию НПО им. С.А. Лавочкина и 50-летию космического аппарата "Венера-4"). Вестник НПО им. С.А. Лавочкина, 2017, № 2, с. 52--58.

[17] Остославский И.В., Стражева И.В. Динамика полета. Траектории летательных аппаратов. М., Машиностроение, 1969.

[18] Каменков Е.Ф. Маневрирование спускаемых аппаратов. Гиперболические скорости входа в атмосферу. М., Машиностроение, 1983.

[19] Сихарулидзе Ю.Г. Баллистика летательных аппаратов. М., Наука, 1982.

[20] Moroz V.I., Zasova L.V. VIRA-2: a review of inputs for updating the Venus international reference atmosphere. ASR, 1997, vol. 19, no. 8, pp. 1191--1201. DOI: https://doi.org/10.1016/S0273-1177(97)00270-6

[21] Засова Л.В., Мороз В.И., Линкин В.М. и др. Строение атмосферы Венеры от поверхности до 100 км. Космические исследования, 2006, т. 44, № 4, с. 381--400.

[22] Limaye S.S., Lebonnois S., Mahieux A., et al. The thermal structure of the Venus atmosphere: intercomparison of Venus Express and ground based observations of vertical temperature and density profiles. Icarus, 2017, vol. 294, pp. 124--155. DOI: https://doi.org/10.1016/j.icarus.2017.04.020