Моделирование и анализ движения космической тросовой системы на окололунной орбите

Abstract

Рассматривается космическая тросовая система на окололунной орбите, состоящая из космической станции, центр масс которой движется по круговой невозмущённой орбите, и двух малых космических аппаратов. Предполагается, что космическая тросовая система полностью развернута и совершает движения вблизи местной вертикали. Космическая станция рассматривается как твёрдое тело конечных размеров. Малые космические аппараты - как материальные точки. С помощью уравнений Лагранжа второго рода разработана математическая модель движения космической системы. С использованием построенной математической модели проводится параметрический анализ колебаний системы вблизи местной вертикали для различных ее массово-геометрических характеристик и параметров окололунной орбиты. Проведено сравнение движения рассматриваемой космической тросовой системы с аналогичной системой, совершающей движение по околоземной орбите. The space tethered system in a lunar orbit, consisting of a space station whose center of mass moves in a circular unperturbed orbit, and two small spacecraft, is considered. It is assumed that the space tethered system is fully deployed and makes movements near the local vertical. The space station is considered as a solid body of finite dimensions. Small spacecraft is considered as material points. The mathematical model of the motion of the space system is developed using Lagrange equations of the second kind. Parametric analysis of the oscillations of the system near the local vertical for its various mass-geometric characteristics and parameters of the lunar orbit is carried out using the constructed mathematical model. Comparison of the motion of the space tethered system under consideration with a similar system moving in near-Earth orbit is carried out.