Вводное слово Работы по проекту «Фобос-Грунт» Э.Л. Аким Доклад на мемориальном заседании, посвященном памяти Д.Е. Охоцимского

2

3 Проект Фобос-Грунт возник в стенах ИПМ и разрабатывался в тесном взаимодействии с НПО им. Лавочкина и НИИПМиЭ МАИ (в части использования ЭРДу). Основная задача проекта забор и доставка на Землю образцов грунта Фобоса. Проект имеет: фундаментальное научное значение - доставка на Землю реликтового вещества (поддержан ГЕОХИ РАН), исследования Фобоса и Марса (поддержан ИКИ РАН); важное научно-техническое значение - создание универсальной платформы для полетов в Солнечной системе; важное общественно-политическое значение - после 20 летнего перерыва в полетах наших КА к Луне и планетам восстановить авторитет нашей страны в планетных космических исследованиях.

4 Фобос

5 В проекте ИПМ решал задачи баллистики, навигации и управления полетом КА на всех этапах полета выбор схемы полета, состава и точности наземных и бортовых средств траекторных измерений, программы работы этих средств; определение траекторий КА по данным траекторных измерений, прогнозирование движения КА, оценки точности определения и прогноза, ошибки приведения КА; оценка потребной характеристической скорости для маневров и коррекций траектории КА, оценки влияния ошибок исполнения маневров и коррекций траектории на точность прогноза движения КА; проектирование предпосадочных квазисинхронных орбит КА вокруг Фобоса для точек посадки на любой долготе; математическое моделирование процессов сближения КА с Фобосом и посадки на его поверхность; построение необходимой для решения навигационной задачи полета КА к Фобосу высокоточной теории орбитального движения Фобоса.

6 выполнен НИР; разработаны и защищены Технические предложения; разработан и защищен Эскизный проект; завершается рабочее проектирование. Баллистико-навигационное содержание проекта глубоко проработано: Старт КА намечен на 2011 год.

7 Схема экспедиции включает четыре последовательных этапа: выведение КА на отлетную от Земли траекторию; перелет КА от Земли к Марсу, завершаемый переходом на ОИСМ; орбитальное движение КА в сфере действия Марса и маневрирование, обеспечивающее тесное сближение КА с Фобосом, посадку КА на его поверхность, забор образцов грунта, старт с Фобоса возвращаемого аппарата и его полет по околомарсианской орбите ожидания; старт с орбиты ожидания возвращаемого КА и перелет к Земле, завершаемый входом в ее атмосферу и посадкой в заданный район территории нашей страны.

8 Схема полета КА «Фобос-Грунт»

9 Выведение на траекторию перелета к Марсу

10 Гелиоцентрическая траектория Земля-Марс

11 Подлетная гипербола Промежуточная орбита 1 Промежуточная орбита 2 Маневр подъема перицентра Орбиты Деймоса и Фобоса Орбита наблюдения Маневр торможения Маневр перехода на орбиту наблюдения Размер клетки: 10x10 т. км Маневрирование на орбитах ИСМ

12 Из семейства квазисинхронных орбит, проходящих через заданную точку в заданное время, выбирается такая КСО, которая при других прохождениях долготы выбранной точки удаляется от нее на минимальное расстояние. Марс Из условий освещенности, обеспечения радиосвязи со станциями слежения и других условий выбирается время посадки в заданную точку. Точка и время посадки определяют точку и момент схода с КСО Выбор квазисинхронной орбиты и переход на нее с орбиты наблюдения

13 Посадка на Фобос Сход с КСО Первая коррекция Вторая коррекция Импульс перехода на участке вертикального спуска Участок прецезионного торможения

14 Стенд с макетом бортовой машины Бортовая машина Мультиплексный канал обмена ПК для моделирования внешней среды Блок питания бортовой машины Отображение моделирования

15 Марс Старт с Фобоса и выход на промежуточную орбиту 1 Орбита Фобоса Промежуточная орбита 1 Промежуточная орбита 2 Базовая орбита Маневр перехода на промежут очную орбиту 2 Направление на Солнце в момент старта с Фобоса Маневр перехода на базовую орбиту Старт с Фобоса и переход на базовую орбиту

16 Положение Марса в момент старта ВА к Земле Коррекция 1 Коррекция 2 Коррекция 3 Коррекция 4 Положение Земли в момент старта ВА к Земле Положение Земли в момент подлета ВА к ней Перелет к Земле V 1 < 80 м/с V 2 < 20 м/с V 3 < 15 м/c V 4 < 10 м/с V 5 < 15 м/с 5-я коррекция проводится за часов до встречи с Землей. Точность наведения ~ 30 км Точность прогнозирования ~ 3 км

17 Основные этапы проекта Окно стартов: – Наименование этапаНачало Старт Прилёт к Марсу Орбита наблюденияянварь 2013 КСО Посадка Старт с Фобоса Перелёт к Земле Возвращение на Землюавгуст 2014