The analysis of completed, ongoing and potential missions to the Jupiter system
Автор: Gordienko E.S., Platov I.V., Simonov A.V.
Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau
Рубрика: Авиационная и ракетно-космическая техника
Статья в выпуске: 4 т.18, 2017 года.
Бесплатный доступ
In the next decade, a significant increase in the intensity of the Jupiter system and its satellites studying with the help of spacecraft is expected. The two Galilean moons - Europe and Ganymede - are particularly interesting since the potential life is possible on these objects, even in a primitive form. Such missions are being developed by ESA (“Jupiter Icy Moon Explorer” (JUICE)), NASA (“Europa Clipper” and “Europa Lander”), Roskosmos (“Laplace-P”) and others. The final goal of the European and Russian projects is the detailed study of Ganymede - the largest satellite both in the Jupiter system and in the entire Solar system. The Russian perspective project “Laplace-P” assumes the creation and launch of two spacecrafts in one launch window. At the heart of the first mission spacecraft is an orbiter. One of its tasks is mapping the surface of Ganymede from the orbit of an artificial satellite and collecting data for selecting a landing site of the second spacecraft - a landing satellite. The project should be based on the launch of a spacecraft from the Baikonur cosmodrome with the help of the Angara-A5 launcher and the KVTK upper stage. When developing the flight scheme it is assumed that in 8 years the spacecrafts should be put into the orbit around Ganymede. The flight trajectory to Jupiter is formed with the help of gravitational maneuvers near the Earth and Venus. The mission of “JUICE” involves the study of Ganymede only from the orbit of an artificial satellite. The article is devoted to comparison of completed, carried out and perspective expeditions to the Jupiter system. If the first mission - “Galileo” - was mainly focused on Jupiter itself, the future missions are aimed at investigations of its satellites. Based on the analysis of the reviewed projects, recommendations are given to improve the efficiency of the Russian “Laplace-P” project. It is established that to improve the efficiency of the Russian mission “Laplace-P” it is recommended both further structural improvement of space vehicles and the development of a trajectory in the Jupiter system based on modern methods of ballistic design.
Spacecraft, jupiter investigation, europa, ganymede, orbiter, lander, flight profile
Короткий адрес: https://sciup.org/148177770
IDR: 148177770
Список литературы The analysis of completed, ongoing and potential missions to the Jupiter system
- Europa Lander mission and the context of international cooperation/L. Zelenyi ; Europa Lander Team//Advances in Space Research. 2011. Vol. 48, iss. 4. P. 615-628.
- Boutonnet A., Schoenmaekers J. JUICE: Consolidated Report on Mission Analysis (CReMA)//ESA. 2012. Reference WP-578, iss. 1, 2012-05-29. 86 p.
- Europa Multiple-Flyby Mission /NASA/Jet Propulsion Laboratory. URL: http://www.jpl.nasa.gov/missions/europa-mission/(дата обращения: 15.12.2017).
- Europa Study 2012 Report. Executive summary /NASA/Jet Propulsion Laboratory. Систем. требования: Adobe Acrobat Reader. Дата обновления: 01.05.2012. URL: http://www.jpl.nasa.gov/missions/europa-mission/(дата обращения: 01.07.2017).
- Report of the Europa Lander Science Definition team /K. P. Hand ; NASA/Jet Propulsion Laboratory. 2017. Систем. требования: Adobe Acrobat Reader. Дата обновления: 01.02.2017. URL: http://www.jpl.nasa.gov/missions/europa-mission/(дата обращения: 01.07.2017).
- Платов И. В., Симонов А. В. Разработка конструкции двигательных установок и траекторий космических аппаратов проекта «Лаплас-П» для исследований планетной системы Юпитера//Вестник СибГАУ. 2016. Т. 17, № 3. С. 710-721.
- Перспективный российский проект «Лаплас-П» для исследований планетной системы Юпитера: цели научной миссии и её особенности. Схема полёта/М. Б. Мартынов //Вестник НПО им. С. А. Лавочкина. 2016. № 2. С. 3-10.
- Перспективный российский проект «Лаплас-П» для исследований планетной системы Юпитера. Разработка проектных обликов космических аппаратов/М. Б. Мартынов //Вестник НПО им. С. А. Лавочкина. 2016. № 3. С. 77-82.
- Galileo Mission to Jupiter -NASA Facts /NASA/Jet Propulsion Laboratory. Систем. требования: Adobe Acrobat Reader. Дата обновления: 15.03.2009. URL: http://www.jpl.nasa.gov/news/fact_sheets/galileo0309.pdf (дата обращения: 01.07.2017).
- Соловьев Ц. В., Тарасов Е. В. Прогнозирование межпланетных полетов. М.: Машиностроение, 1973. 400 с.
- Juno Mission to Jupiter -NASA Facts /NASA/Jet Propulsion Laboratory. Систем. требования: Adobe Acrobat Reader. Дата обновления: 27.10.2009. URL: http://www.nasa.gov/pdf/316306main_JunoFactSheet_2009sm.pdf (дата обращения: 01.07.2017).
- Campagnola S., Buffington B. B., Petropoulos A. E. Jovian tour design for orbiter and lander missions to Europa//23rd AAS/AIAA Space Flight Mechanics Meeting. Kauai, HI, 2013. AAS 13-494.
- Основные методы синтеза траекторий для сценариев космических миссий с гравитационными манёврами в системе Юпитера и посадкой на один из его спутников I/Ю. Ф. Голубев //Вестник НПО им. С. А. Лавочкина. 2015. № 4. С. 97-103.
- Основные методы синтеза траекторий для сценариев космических миссий с гравитационными манёврами в системе Юпитера и посадкой на один из его спутников II/Ю. Ф. Голубев //Вестник НПО им. С. А. Лавочкина. 2016. № 1. С. 37-45.
- Лебедев А. А. Введение в анализ и синтез систем. М.: Изд-во МАИ, 2001. 351 с.
- Малышев В. В., Пичхадзе К. М., Усачёв Е. В. Системный анализ вариантов миссии и синтез программы прямых исследований ближайшего околосол-нечного пространства. М.: Изд-во МАИ, 2006. 352 с.
- Ross S., Scheeres D. Multiple Gravity Assists, Capture, and Escape in the Restricted Three-Body Problem//Siam J. Applied Dynamical Systems, Society for Industrial and Applied Mathematics. 2007. Vol. 6, № 3. P. 576-596.