Движение в атмосфере аэростатических зондов – аэростатов с аппаратурой для передачи научных данных на борту, позволяет проводить длительные исследования Венеры. Исследование атмосферы Венеры аэростатическими зондами «Вега-1,2» после всплытия аэростата на равновесную высоту осуществлялось без возможности управления высотой и широтой дрейфа. В ряде работ обоснованы методы расчета движения таких неуправляемых аэростатов при вводе и в течении дрейфа в атмосфере Венеры. Использование маневрирования аэростатических зондов по высоте и широте позволит изучить Венеру в широком диапазоне высот от облачного слоя до поверхности на различных широтах и в различных условиях. Для осуществления длительного управляемого маневрирования аэростатических зондов необходимо рассчитывать их движение с учетом воздействия на них окружающих условий.
В докладе рассматривается методика определения параметров движения (траектории, скорости, ускорения) аэростатического зонда при управлении массогабаритными параметрами (объемом и плавающей массой), а также с использованием тяги винтовых движителей при их энергоснабжении от солнечных батарей в атмосфере планеты Венера. На основе моделирования влияния внешних условий функционирования: скорости ветра, температуры, энергии солнечного света и инфракрасной радиации в зависимости от высоты и положения аэростатического зонда на его параметры с использованием математического моделирования движения при использовании ряда упрощающих допущений рассматриваемая методика позволяет определить параметры его движения. С учетом ограничений на работоспособность аэростатического зонда (по температуре и давлению) ее использование позволяет определить длительность полета, диапазоны высот, широт, долгот его дрейфа. С использованием методики рассмотрено управление движением аэростатического зонда при вводе в плавание и в длительном дрейфе на высотах с благоприятной температурой, а также управление движением на малых высотах в нагретых слоях Венеры (для кратковременного снижения к поверхности и всплытия). Определение параметров движения аэростатического зонда в атмосфере Венеры позволит обосновать увеличение области и длительности исследований в атмосфере Венеры при управляемом маневрировании.
Доклад подготовлен по материалам диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук (научный руководитель - д.т.н. В.А. Воронцов). Автореферат диссертации:
Основные результаты исследования опубликованы в следующих статьях:
Седых О.Ю., Сысоев В.К., Ткаченко А.И, Хмель Д.С. Аналитический обзор разработок аэростатических зондов для Венеры // Космическая техника и технологии, 2024, №2(45), с.37-52
V.K. Sysoev, D.S. Khmel, and E.N. Slyuta. Aerostat Probe for Studying the Atmosphere and Surface of Venus // Solar System Research, 2024, Vol. 58, No. 6, pp. 640–649