Магистерская программа «Газодинамические технологии в космических исследованиях» - презентация

1 Магистерская программа «Газодинамические технологии в космических исследованиях»

2 Газодинамические технологии в космических исследованиях Научные руководители магистерской программы: Горимир Горимирович Черный, академик РАН, профессор, заведующий кафедрой аэромеханики и газовой динамики, лауреат трех Государственных премий СССР и РФ, премии «Триумф», удостоен многих правительственных наград, заслуженный профессор МГУ; Краснобаев Константин Васильевич, профессор, заместитель заведующего кафедрой аэромеханики и газовой динамики, лауреат премий имени С.А. Чаплыгина, имени М.В. Ломоносова, имени Г.И. Петрова, заслуженный профессор МГУ.

3 Актуальность. Программа направлена на подготовку специалистов высшей квалификации для институтов и университетов, научно- производственных компаний, конструкторских бюро, осуществляющих деятельность в области планирования и реализации космических экспериментов, в исследовании фундаментальных свойств материи в условиях космоса. Востребованность. Необходимость в специалистах, владеющих современными методами газодинамики, диктуется широким применением в космических исследованиях приборов и устройств, функционирование которых обеспечивается газодинамическими процессами. Газодинамические явления лежат также в основе создания математических моделей поведения вещества в атмосферах звезд и планет, в межпланетной и в межзвездной средах, в областях пространства с экстремально высокими концентрациями энергии и массы. Специалисты в этом динамично развивающемся направлении - в космической газовой динамике - востребованы не только в России, но и в крупнейших зарубежных исследовательских центрах и университетах. Магистерская программа «Газодинамические технологии в космических исследованиях»

4 Задачи магистерской программы Научить основным подходам и принципам построения математических моделей, лежащих в основе современной космической науки и техники. Научить математическим основам конструирования таких моделей, оценкам их качества, условий применимости, обеспечивающим надежное функционирование моделей. Научить современным представлениям о космосе, о существующих моделях космического пространства, о наиболее актуальных задачах по исследованию космоса. Научить разработке оригинальных эффективных численных методов, а также профессиональному применению существующих методов к постановке и решению конкретных задач прикладного характера. Магистерская программа «Газодинамические технологии в космических исследованиях»

5 Примеры задач Фундаментальные научные исследования: Построение моделей космического окружения планет Солнечной системы, солнечного ветра и его взаимодействия с межзвездной средой, моделей газодинамических явлений в областях активного звездообразования (актуальность подтверждается реализуемыми и планируемыми программами исследовательских центров и космических агентств – NASA, ESA, РКА, …); Постановка научных задач для дальних космических миссий. Прикладные задачи: Вопросы теплозащиты космических аппаратов; Проблемы дистанционного зондирования Земли; Предсказание магнитных бурь, суббурь («космическая погода»); Метеорная опасность. Магистерская программа «Газодинамические технологии в космических исследованиях»

6 Базовые курсы Основы механики сплошных газовых сред. Содержание: физические свойства газов, континуальный подход к описанию движений газовых сред, кинематика сплошной среды, фундаментальные законы сохранения. Методы газовой динамики в фундаментальных и прикладных исследованиях космоса. Содержание: система газодинамических уравнений; важнейшие классы движений – течения в каналах; звуковые, взрывные и ударные волны; течения с источниками массы; аккреция. Взаимодействие тел с потоками сжимаемого газа. Содержание: дозвуковой, трансзвуковой и сверхзвуковой режимы обтекания тел, гиперзвуковые движения, элементы теории газодинамических течений в реактивных двигателях. Многофазные течения и течения с химическими реакциями. Содержание: введение в общую теорию течений многокомпонентных и многофазных сред, тепломассоперенос в высокоскоростных газовых потоках. Численные методы в газовой динамике. Содержание: основы принципы построения разностных схем, аппроксимация и устойчивость схемы, наиболее употребительные численные схемы в газовой динамике. Магистерская программа «Газодинамические технологии в космических исследованиях» Магистерская программа «Газодинамические технологии в космических исследованиях»

7 Специальные курсы Введение в кинетическую теорию газов. Основы магнитной гидродинамики. Движение заряженных частиц в электромагнитных полях. Радиационная газовая динамика. Гидродинамическая теория космической плазмы. Компьютерная визуализация течений. Гидродинамические неустойчивости. Моделирование газодинамических течений методом Монте-Карло. Дополнительные главы теории уравнений с частными производными. Магистерская программа «Газодинамические технологии в космических исследованиях»

8 Магистерская программа «Газодинамические технологии в космических исследованиях» Места будущей работы Государственные корпорации: Роскосмос и его подразделения (НПО «Лавочкина», НПО «Энергия» и т.д.); Росатом, Ростелеком, Газпром. Военные ведомства. Фирмы, занимающиеся разработкой спутников (связи и др. назначения), а также исследованиями Земли из космоса (зондирование поверхности Земли, обнаружение природных ресурсов и т.д.) Предприятия авиационной промышленности («Боинг», «Сухой» и др.) Научные институты – Институт Космических Исследований РАН, ФИАН, ИОФАН, Институт Механики МГУ, ИПМех РАН и др.