Ученые Самарского университета придумали, как сэкономить на топливе при полетах к спутникам Юпитера

Ученые разработали программный комплекс и проложили маршруты от Земли к четырем крупнейшим спутникам Юпитера – Каллисто, Ио, Европе и Ганимеду.

Фото: GLOBAL LOOK PRESS

Ученые из Самарского университета имени Королева (вуза-участника нацпроекта «Наука и университеты») придумали, как значительно сэкономить топливо исследовательских миссий к спутникам Юпитера. Расчеты ученых позволят потратить на 20-40% меньше «горючего» во время полета к газовому гиганту, что позволит увеличить объем полезной нагрузки, которую можно будет дополнительно брать на борт. Это, например, может быть дополнительное научное оборудование или какая-то аппаратура.

- Юпитер и его крупнейшие галилеевы спутники представляют значительный научный интерес для изучения, и этот интерес продолжает расти. Например, совсем недавно, в апреле этого года состоялся запуск межпланетной станции Европейского космического агентства JUICE, аппарат займется изучением Ганимеда, Европы и Каллисто, - рассказывает заведующая кафедрой динамики полета и систем управления Самарского университета профессор Ольга Старинова. - При совершении межпланетного перелета к Юпитеру основной проблемой является большая скорость, необходимая для осуществления этого самого перелета и формирования требуемой орбиты в сфере действия планеты - для этого требуются значительные запасы топлива для двигателей аппарата.

Другими словами, космическому аппарату надо сначала разогнаться, чтобы долететь до места назначения, а потом погасить скорость, чтобы не пролететь мимо цели. На торможение уходит много топлива. Проблему самарские ученые решили с помощью атмосферы Юпитера.

- Мы рассчитали, что снизить затраты топлива можно за счет использования аэродинамического маневра в плотной юпитерианской атмосфере. Уменьшение расхода топлива в целом на миссию составит от 20 до 40% в зависимости от выбранного спутника, уточнила Ольга Старинова.

Аппарат нырнет в атмосферу и вынырнет из нее

Ученые разработали программный комплекс и проложили маршруты от Земли к четырем крупнейшим спутникам Юпитера – Каллисто, Ио, Европе и Ганимеду, а также рассчитали тормозящий маневр.

Космический аппарат войдет в плотную атмосферу газового гиганта под определенным углом и с определенной скоростью, снизит ее, а потом вынырнет из атмосферы на орбиту нужного спутника.

- Главное - чтобы космический аппарат не перегрелся, не сгорел из-за трения об атмосферу и не разрушился от перегрузок, значения которых могут превышать предельно допустимые, - отметили в Самарском университете.

Расчет подобного маневра – сложная задача. Именно поэтому ученые разработали программный комплекс, который учитывает множество параметров полета к спутникам Юпитера.

Самым сложным оказался полет к Ганимеду, а самым простым – к Калипсо. По счастливой случайности, именно Калипсо ученые рассматривают в качестве возможного места для космической базы: там низкий уровень радиационного фона по сравнению с другими спутниками Юпитера.