 RUDN大学的一个数学家已经开发出一种方法，用于寻找带有电动推进器的航天器从地球轨道到月球的低成本准最优飞行轨迹。使用此方法计算的轨迹将燃料成本降低了56％，并且飞行时间有所增加。该论文发表在《宇宙研究》杂志上。 在理论上未来的太空计划中，月球扮演着训练基地和飞往行星（主要是前往火星）飞行的中转站的角色。许多国家正在制定自己的月球探索和开发计划。特别是，美国国家航空航天局（NASA）与合作伙伴计划将太空站放入月球空间。这将需要向月球运送大量货物，但是寻找从地球轨道到月球的经济飞行路径的数学问题尚无好的解决方案。 RUDN大学的Alexey Ivanyukhin与他的莫斯科航空研究所的同事Viacheslav Petukhov共同开发了一种利用电动推进引擎（EPS）搜寻太空船登月路径的方法。在这种发动机中，推力是由在通常为氙气的电场中加速的惰性气体离子流产生的。推力很低，但是与使用化学燃料的发动机不同，它们可以工作数分钟而不是数分钟。 数学家认为，月球轨道是一种类型，即绕月球运动的解放点L1和L2的所谓晕轮。这些轨道将是需要的，因为该轨道已被选为近月球站，并且在L2点附近的晕圈轨道上已经有一个中国航天器曲桥，旨在中继月球探测器Chang娥四号的信号在月球的另一边。 “自20世纪1960年代以来，就已经提出了解决这些问题的解决方案。根据获得的解决方案与最佳（最佳）解决方案的接近程度以及对解决方案相互作用的特殊影响的使用，可以对所有可能的方案进行划分。地球和月球：这些问题的第一个方面导致非常复杂（几乎无法解决）的陈述，解决（计算）和分析它们需要花费大量时间，因此，有必要简化控制问题，我们有很多方法-我们的方法是基于内插的严格最优解的插值，这些最优解是在接近要解决的问题上获得的，因此，您可以大大简化决策过程并实施反馈管理。宇宙飞船自主”，阿列克谢·伊万纽欣（Alexey Ivanyukhin）说。 为了解决低质量航天器的地球月球系统中的三个物体的问题，RUDN大学的数学家在典型的轨道间飞行问题中使用了基于一组最优控制的插值的反馈控制方法-准最优反馈控制（队列）。 阿列克谢·伊万纽欣（Alexey Ivanyukhin）和他的同事在研究中使用了解决三体问题的特殊解决方案子集，称为可持续多样性。靠近月球的这种变化轨迹的排列方式使航天器不可避免地落入它们附近的一个解放点或光环轨道之一。通过将航天器送入这些渐近轨迹之一，可以减少由于月亮的引力引起的飞行时间和燃油重量。 RUDN大学的数学家对一艘最终质量为1000千克的航天器和SPD-140D电动推进器进行了数值实验，该发动机由加里宁格勒的Fakel实验设计局生产。在实验中，航天器将在地球轨道附近发射，并应在2026年4月12日之前到达月球附近的一个晕圈轨道。在第一阶段，航天器从初始轨道移动到月球附近的渐近轨迹之一。使用电喷引擎。然后，发动机熄火和航天器进入光环轨道重力下。 在计算中获得的轨迹显示出优于所谓的直线轨迹的优势-直线轨迹不使用地球和月球引力相互作用的非线性影响。在飞行到L1点的过程中，燃油质量可以减少11％，而飞行时间则可以增加8-27％。对目的地L2的计算得出的轨迹，行驶时间增加了2.4％，燃油质量减少了7％。 “这类飞行可用于登月自动飞行器。不幸的是，由于它们需要太多时间，因此不适合将人送上月球或到达解放点附近的车站。但它们可用于传递重量。 “登月运输工具（类似于“进步号”飞船）可能会配备电动推进发动机，并沿着这样的轨迹飞行。” –鲁登大学的数学家说。他补充说，这种改进的方法可用于地球和月球附近的轨道飞行，但不适用于飞往其他行星的飞行。 |
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