Математик РУДН рассчитал оптимальную траекторию полета на Марс и Меркурий для зонда с электроракетным двигателем

Математик РУДН рассчитал оптимальную траекторию полета на Марс и Меркурий для зонда с электроракетным двигателем

Математик РУДН предложил метод расчета оптимальной траектории полета космических аппаратов с электроракетными двигателями, чья тяга в тысячи раз меньше, чем у химических, но зато они способны работать годами. Именно такие двигатели лучше всего подходят для межпланетных исследований. Математики рассчитали параметры путешествия зонда на таком двигателе на Марс и Меркурий. Статья вышла в журнале Cosmic Research.

Химические ракетные двигатели создают большую тягу, которая позволяет за считанные минуты вывести тонны груза на орбиту — при этом расходуется колоссальное количество топлива. После того, как аппарат оказался в космическом пространстве, большая тяга может быть не нужна, особенно для автоматических межпланетных станций, которые могут лететь к своей цели годы. Для таких миссий лучше подходит электрический ракетный двигатель (ЭРД), где рабочим телом выступают ионы газа, которые разгоняются в магнитном поле. В силу конструкции, ЭРД способен поддерживать малую тягу долго при малом расходе рабочего тела.

Математики РУДН решили задачу оптимизации для космического аппарата с ЭРД - определили максимально возможный полезный груз для заданных характеристик двигательной установки.  Они использовали параметры, близкие к характеристикам европейского спутника GOCE, который два года с высокой точностью измерял гравитационное поле Земли. Масса GOCE составляла примерно 1000 килограммов, из которых примерно 200 килограммов приходилось на долю двигательной установки, в которой 40 килограммов рабочего тела составил ксенон.

Математики РУДН решили эту задачу одновременно с оптимизацией траектории полета к Марсу и Меркурию. Расчеты показали, что зонд с ЭРД с заданными характеристиками сможет долететь до Марса за 350 дней при дате старта 30 апреля 2035 года. Полет на Меркурий займет около 3000 дней.

Кроме того, авторы показали, что для широкого класса траекторий аппарат долетит до цели быстрее всего, если поддерживать тягу ЭРД на одном уровне — минимальном. Это означает, что в будущем по таким траекториям можно отправлять автоматические зонды — в этом случае тягой аппарата не надо управлять, ее можно будет поддерживать на одном уровне.

Статья в журнале Cosmic Research

Новости
Все новости
Наука
29 декабря 2025
Построить устойчивое будущее: что такое ЦУР и как РУДН помогает их достигать

Представьте себе мир, где у каждого есть достаточно еды, чистая вода, доступ к образованию и достойная работа. Мир, где берегут природу и заботятся о будущем нашей планеты. Это и есть цели устойчивого развития — построить устойчивое будущее для всех! Для этого Организация Объединенных Наций (ООН) в 2015 году определила 17 Целей устойчивого развития (ЦУР). ЦУР — это глобальный план, который помогает странам и людям вместе двигаться к лучшему будущему. К нему присоединились 193 государства-члена ООН.

Наука
26 декабря 2025
Необоснованные обобщения и ложные выводы: учёные РУДН выявили «галлюцинации» ИИ при диагностике ментальных расстройств

Исследователи факультета искусственного интеллекта РУДН провели масштабное исследование, которое раскрыло системные ошибки больших языковых моделей (LLM) при диагностике депрессии по тексту. Эта работа, выполненная совместно с коллегами из AIRI, ФИЦ ИУ РАН, ИСП РАН, МФТИ и MBZUAI, не только выявляет проблему, но и закладывает основу для создания более надёжных и безопасных инструментов для детектирования депрессии и тревожности.

Наука
25 декабря 2025
Наследие академика Пальцева: в РУДН прошла первая конференция по функциональной морфологии тканевого микроокружения

В РУДН состоялась первая научно-практическая конференция «Функциональная морфология тканевого микроокружения: от теории к практике», посвящённая памяти академика РАН Михаила Пальцева. Она объединила ведущих исследователей из России, Китая и других стран, став важной площадкой для обсуждения трансляции фундаментальных открытий в персонализированную медицину.