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Raumflüge: Geschichte, aktueller Stand, Perspektiven – kostenloser Kurs von Open Education, Ausbildung 15 Wochen, Datum: 2. Dezember 2023.
Verschiedenes / / December 06, 2023
Ziel des Studiums der Disziplin „Raumfahrt: Geschichte, aktueller Stand, Perspektiven“ ist die Weiterentwicklung der Studierenden ein Komplex moderner theoretischer und praktischer Kenntnisse und Fähigkeiten im Bereich des Systemdesigns von Weltraummissionen und sie verwalten.
Die Hauptkomponenten des Kurses sind: ballistisches Missionsdesign, Orientierungs- und Stabilisierungssysteme für Raumfahrzeuge, Boden Überwachungs- und Kommunikationsausrüstung, Kontrolle des Raumfahrzeugs während seiner aktiven Lebensdauer und Energiebudgetierung des Flugbetriebs.
Das Material bezog sich auf die entsprechenden mathematischen Modelle und Methoden zur Lösung gestellter Probleme dieser Modelle sowie die historischen Aspekte der Verwendung dieser Modelle zur Unterstützung der Raumgestaltung Technologie.
Die Vorlesungen sind in Blöcke unterteilt, zwischen denen wir bedingt „populäre Mathematik“, „Mathematik“ und „populäre Wissenschaft“ unterscheiden können. Wir versuchen, soweit möglich, die Theorie zu vereinfachen, um dem Hörer eine qualitative Vorstellung davon zu vermitteln Die mathematischen Grundlagen liegen in den Komplexen zur Unterstützung moderner Raumflüge, wie sie dazu kamen und wovon man ausgeht als nächstes tun.
Derzeit ist die Moskauer Universität eines der führenden Zentren für nationale Bildung, Wissenschaft und Kultur. Hebung des Niveaus hochqualifizierten Personals, Suche nach wissenschaftlicher Wahrheit, Fokussierung auf Humanistik Ideale von Güte, Gerechtigkeit, Freiheit – das ist es, was wir heute als die beste Universität betrachten Traditionen Die Moskauer Staatsuniversität ist die größte klassische Universität der Russischen Föderation und ein besonders wertvolles Objekt des kulturellen Erbes der Völker Russlands. Es bildet Studierende an 39 Fakultäten in 128 Bereichen und Fachgebieten aus, Doktoranden und Doktoranden in 28 Fakultäten in 18 Wissenschaftszweigen und 168 wissenschaftlichen Fachgebieten, die nahezu das gesamte Spektrum der modernen Universität abdecken Ausbildung. Derzeit studieren mehr als 40.000 Studenten, Doktoranden, Doktoranden sowie Spezialisten des Weiterbildungssystems an der Moskauer Staatlichen Universität. Darüber hinaus studieren etwa 10.000 Schüler an der Moskauer Staatlichen Universität. Wissenschaftliche Arbeit und Lehre finden in Museen, an pädagogischen und wissenschaftlichen Praxisstützpunkten, auf Expeditionen, auf Forschungsschiffen und in Fortbildungszentren statt.
Einführungsvortrag. Einführung in das Thema, Beschreibung aufkommender Probleme.
1. "Besteht aus". Raumschiff als System.
Erstellen eines Funktionsdiagramms einer Weltraummission, Verstehen der Beziehung zwischen den Anforderungen an Elemente. Verständnis der Zusammensetzung der Mission, der Beziehungen zwischen den Boden- und Weltraumsegmenten, Trägerraketen und Raumfahrzeugen. Verständnis des modularen Prinzips des Aufbaus von Raumfahrzeugen, Vertrautheit mit Beispielen von Familien von Satellitenplattformen: nicht orientierbar, einachsig, dreiachsig Beispiele für erfolgreiche und teilweise erfolgreiche Lösungen für Probleme bei der Gestaltung ballistischer Missionen bedeutet.
2. Was haben wir? Bewegung des Massenschwerpunkts des Raumfahrzeugs.
Einführung in die mathematischen Grundlagen der Himmelsmechanik. Grundlagen der verwendeten Koordinatensysteme. Bewegungsgleichungen im zentralen Gravitationsfeld, erste Integrale der Bewegungsgleichungen. Energieklassifizierung von Umlaufbahnen, Umlaufbahnparameter, Klassifizierung von Satellitenmissionen nach den verwendeten Umlaufbahnen. Einführung in Orbitkorrekturmanöver (Änderung der Orbitalform, Änderung der Orbitalneigung), Beispiele Nutzung, Vertiefung der Themen Ziele und Fluganforderungen am Beispiel der Wahl alternativer Umlaufbahnen und Schemata Ausscheidung.
3. Wie kommt man zum Mond? Wie fliegt man richtig? Flüge im nahen Weltraum und störende Flugfaktoren.
Eine kurze Geschichte der Entwicklung von Flügen von der Erde zum Mond. Nutzung früher Computer, um die Komplexität eines Problems zu verstehen. Probleme beim Start eines Flüssigtreibstoff-Raketentriebwerks im Weltraum als Teil des Flugdesigns ohne Bezugnahme auf Startfenster. Einführung in die Störfaktoren der Raumfahrt. Vertiefung des Themas der verwendeten Koordinatensysteme am Beispiel einer Geschichte über das Schwerefeld der Erde. Gravimetrische Missionen und ihre Auswirkungen auf das Design von Raumfahrtsystemen. Satelliten mit niedriger Umlaufbahn als Klasse von Raumfahrzeugen, ihre Merkmale.
4. Mathematische Aussagen. Robert Goddard, seine Geschichte, das nach ihm benannte Problem und seine Rolle in der Theorie der optimalen Kontrolle.
Kennenlernen von Elementen der Entstehungsgeschichte der Raketentechnologie. Die Geschichte von Robert Goddard und seinen Raketen. Goddards Problem zur maximalen vertikalen Auftriebshöhe einer Rakete, seine Formulierung in Form eines Optimalsteuerungsproblems. Grundlegende Konzepte zu optimalen Kontrollproblemen.
5. Manöver. Aktive und passive Phasen des Raumfahrzeugflugs
Einführung in mathematische Modelle von Flugbahnkorrekturmanövern von Raumfahrzeugen: „Puls“ und „Gleichförmig“. Der Unterschied in den Modellierungsansätzen besteht darin, Segmente von Trajektorien mit einer nicht glatten Geschwindigkeitsfunktion bzw. dem Vorhandensein aktiver Abschnitte zu „zusammenfügen“. Ein Versuch, mithilfe einer Manöverkette einen Flug zwischen zwei Umlaufbahnen zu simulieren.
6. Was muss auf der Erde gebaut werden? Bodensegment, Transceivergeräte.
Vertrautheit mit den Grundlagen der Planung von Kommunikationssitzungen und Sichtbarkeitszonen. Elemente der Entwicklungsgeschichte von Orbit-Funküberwachungsgeräten, Arten von Sende- und Empfangsantennen. Organisation der Funkkommunikation zwischen Bord und Erde.
7. Wir montieren den Konstruktor. Andocksysteme für Raumfahrzeuge – Geschichte, aktueller Stand, Perspektiven.
Das Konzept der technischen und mathematischen Probleme der Organisation des Andockens. Historische Beispiele, Problemstellungen. Einsatz von Orbitalstationen mit mehreren Modulen.
8. Wie man sich nicht im Weltraum verirrt. Orientierungs- und Stabilisierungssysteme für Raumfahrzeuge. Entwicklungsgeschichte, mathematische Besonderheiten der Konstruktion, typische Probleme
Einführung in die Entstehungsgeschichte von Orientierungs- und Stabilisierungssystemen für Raumfahrzeuge, das Konzept mathematischer Orientierungs- und Stabilisierungsprobleme. Geräte, die in Orientierungs- und Stabilisierungseinheiten verwendet werden.
9. Wohin fliegen wir als nächstes? Flüge zu Planeten – Geschichte, aktueller Stand, Aussichten.
Einführung in Probleme, die bei der Planung von Flügen außerhalb des Erde-Mond-Systems auftreten. Geschichte, geplante Missionen, technische und mathematische Fragen.
10. Welche Satelliten gibt es am häufigsten? Navigation, Kommunikation, Fernerkundungssysteme
Vertrautheit mit Kommunikations-, Sensor- und Navigationssystemen. Entwicklungsgeschichte, Beispiele, Perspektiven. Einführung in die Stromversorgungssysteme von Raumfahrzeugen.
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