Avaruuslennot: historia, nykytila, näkymät - ilmainen kurssi Open Educationista, koulutus 15 viikkoa, Päivämäärä: 2.12.2023.
Miscellanea / / December 06, 2023
Tieteen "Avaruuslennot: historia, nykytila, tulevaisuudennäkymät" opiskelun tarkoituksena on kehittyä opiskelijoissa nykyaikaisen teoreettisen ja käytännön tiedon ja taitojen kokonaisuus avaruusoperaatioiden järjestelmäsuunnittelun alalla hallita niitä.
Kurssin pääkomponentit ovat: ballistisen tehtävän suunnittelu, avaruusalusten suuntaus- ja stabilointijärjestelmät, maa valvonta- ja viestintälaitteet, avaruusaluksen ohjaus sen aktiivisen elinkaaren aikana sekä lentotoiminnan energiabudjetointi.
Aineisto liittyi vastaaviin matemaattisiin malleihin, esitettyihin ongelmien ratkaisumenetelmiin nämä mallit sekä näiden mallien käytön historialliset näkökohdat tilan luomisen tukena teknologiaa.
Luennot on jaettu lohkoihin, joista voidaan erottaa ehdollisesti "popular matemaattinen", "matemaattinen" ja "popularitiede". Yritämme mahdollisuuksien mukaan käyttää teorian yksinkertaistamista antaaksemme kuuntelijalle laadullisen käsityksen siitä, mitä matemaattinen perusta on nykyaikaisten avaruuslentojen tukikomplekseissa, miten niihin päädyttiin ja mitä oletetaan tee seuraavaksi.
Tällä hetkellä Moskovan yliopisto on yksi johtavista kansallisen koulutuksen, tieteen ja kulttuurin keskuksista. Korkeasti koulutetun henkilöstön tason nostaminen, tieteellisen totuuden etsiminen, humanistiseen keskittyminen hyvyyden, oikeudenmukaisuuden, vapauden ihanteet - tämä on se, mitä näemme nykyään parhaan yliopiston seuraajana perinteitä Moskovan valtionyliopisto on Venäjän federaation suurin klassinen yliopisto, erityisen arvokas Venäjän kansojen kulttuuriperinnön kohde. Se kouluttaa opiskelijoita 39 tiedekunnassa 128 alueella ja erikoisalalla, jatko-opiskelijoita ja jatko-opiskelijoita 28 tiedekuntia 18 tieteenalalla ja 168 tieteellistä erikoisalaa, jotka kattavat lähes koko modernin yliopiston kirjon koulutus. Tällä hetkellä Moskovan valtionyliopistossa opiskelee yli 40 tuhatta opiskelijaa, jatko-opiskelijaa, jatko-opiskelijaa sekä jatkokoulutusjärjestelmän asiantuntijoita. Lisäksi noin 10 tuhatta koululaista opiskelee Moskovan valtionyliopistossa. Tieteellistä työtä ja opetusta tehdään museoissa, koulutus- ja tieteellisissä harjoituskeskuksissa, tutkimusmatkoilla, tutkimusaluksilla ja koulutuskeskuksissa.
Alkuluento. Johdatus aiheeseen, kuvaus esiin tulevista ongelmista.
1. "Sisältää". Avaruusalus järjestelmänä.
Avaruustehtävän toimintakaavion laatiminen, elementtien vaatimusten välisen suhteen ymmärtäminen. Tehtävän koostumuksen, maan ja avaruussegmenttien, kantorakettien ja avaruusalusten välisten suhteiden ymmärtäminen. Avaruusalusten layoutin modulaarisen periaatteen ymmärtäminen, satelliittialustojen perheesimerkkien tuntemus: ei-suuntautuva, yksiakselinen, kolmiakselinen Esimerkkejä onnistuneista ja osittain onnistuneista ratkaisuista ballistisen tehtävän suunnitteluongelmiin tarkoittaa.
2. Mitä meillä on? Avaruusaluksen massakeskuksen liike.
Johdatus taivaanmekaniikan matemaattisiin perusteisiin. Käytettyjen koordinaattijärjestelmien perusteet. Liikeyhtälöt keskeisessä gravitaatiokentässä, liikeyhtälöiden ensimmäiset integraalit. Ratojen energialuokitus, rataparametrit, satelliittitehtävien luokittelu käytettyjen kiertoratojen mukaan. Johdatus kiertoradan korjausliikkeisiin (kiertoradan muodon muuttaminen, kiertoradan kaltevuuden muuttaminen), esimerkkejä tavoitteiden ja lentovaatimusten aiheiden käyttö, tiivistäminen esimerkkinä vaihtoehtoisten kiertoradojen ja kaavioiden valinnasta erittyminen.
3. Kuinka päästä Kuuhun? Kuinka lentää oikein? Lennot lähiavaruudessa ja lennon häiritsevät tekijät.
Lyhyt historia lentojen suunnittelusta Maasta Kuuhun. Varhaisten tietokoneiden käyttäminen ongelman monimutkaisuuden ymmärtämiseen. Nestemäistä polttoainetta käyttävän rakettimoottorin laukaisu avaruuteen osana lentosuunnittelua ilman viittausta laukaisuikkunoihin. Johdatus avaruuslennon häiritseviin tekijöihin. Käytettyjen koordinaattijärjestelmien aiheen vahvistaminen Maan vetovoimakenttää käsittelevän tarinan esimerkin avulla. Gravimetriset tehtävät ja niiden vaikutukset avaruusjärjestelmän suunnitteluun. Matalan kiertoradan satelliitit avaruusalusluokkana, niiden ominaisuudet.
4. Matemaattiset väitteet. Robert Goddard, hänen historiansa, hänen mukaansa nimetty ongelma ja sen rooli optimaalisen hallinnan teoriassa.
Tutustuminen rakettitekniikan luomisen historian elementteihin. Tarina Robert Goddardista ja hänen raketteistaan. Goddardin ongelma raketin korkeimmasta pystysuorasta nostokorkeudesta, sen muotoilu optimaalisen ohjausongelman muodossa. Peruskäsitteet optimaalisista ohjausongelmista.
5. Manööverejä. Avaruusaluksen lennon aktiiviset ja passiiviset vaiheet
Johdatus matemaattisiin malleihin avaruusalusten liikeradan korjausliikkeistä: "pulssi" ja "uniformi". Mallinnuslähestymistapojen ero: lentoratojen segmenttien "ompeleminen" ei-tasaisella nopeusfunktiolla ja aktiivisten osien läsnäolo, vastaavasti. Yritys simuloida lentoa kahden kiertoradan välillä käyttäen ketjua.
6. Mitä maan päälle pitää rakentaa? Maasegmentti, lähetin-vastaanotinlaitteet.
Tietoliikenneistuntojen ajoituksen perusteet, näkyvyysalueet. Rataradiovalvontalaitteiden kehityshistorian elementtejä, lähetys- ja vastaanottoantennien tyypit. Radioviestinnän järjestäminen levyn ja maan välillä.
7. Kokoamme rakentajan. Avaruusalusten telakointijärjestelmät – historia, nykytila, näkymät.
Tekniikan käsite ja telakoinnin järjestämisen matemaattiset ongelmat. Historiallisia esimerkkejä, ongelmanlausuntoja. Monimoduulisten kiertorata-asemien käyttöönotto.
8. Kuinka ei eksy avaruuteen. Avaruusalusten suuntaus- ja stabilointijärjestelmät. Kehityshistoria, rakentamisen matemaattiset piirteet, tyypilliset ongelmat
Johdatus avaruusalusten suuntaus- ja stabilointijärjestelmien luomisen historiaan, suuntauksen ja stabiloinnin matemaattisten ongelmien käsite. Suunta- ja stabilointiyksiköissä käytettävät laitteet.
9. Minne lennämme seuraavaksi? Lennot planeetoille - historia, nykytila, näkymät.
Johdatus ongelmiin, joita syntyy suunniteltaessa lentoja Maa-Kuu -järjestelmän ulkopuolelle. Historia, suunnitellut tehtävät, suunnittelu ja matemaattiset kysymykset.
10. Mitä satelliitteja on eniten? Navigointi-, viestintä-, kaukokartoitusjärjestelmät
Viestintä-, tunnistus- ja navigointijärjestelmien tuntemus. Kehityshistoria, esimerkit, näkymät. Johdatus avaruusalusten virtalähteisiin.