Проекты

Проблема высадки космических аппаратов на другие планеты

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» в секции «Энергетика. Оптика. Лазерные технологии. Астрономия и космические технологии» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Космические технологии
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1874
Предметы: Физика
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Наука для жизни» 04−05 апреля 2019 года

Актуальность

Изучение космоса возможно только с помощью наблюдений и отправки космических аппаратов на другие планеты Солнечной системы. Каждая планета имеет свои особенности строения, поэтому есть множество проблем, с которыми можно столкнуться при изобретении и изготовлении аппарата.

Цель работы: выявить проблемы посадки космических аппаратов на другие планеты и найти высоту, на которой нужно включить двигатели, чтобы произвести мягкую посадку.

Задачи

1. Выявить проблемы посадки космических аппаратов.

2. Вывести формулу высоты для мягкой посадки.

3. Рассчитать высоту, на которой нужно включить двигатели для посадки.

Содержание работы

Завершением космического полёта считается посадка на планету. При проектировании можно столкнуться с рядом проблем.

При входе в плотные слои атмосферы перед носовой частью возникает ударная волна, которая разогревает газ до высокой температуры. Проблему испарения можно решить, если ограничиться задачей спасти не весь аппарат, а только его часть.

При больших начальных скоростях скорость встречи будет ещё больше, поэтому столкновение с планетой приведёт к разрушению аппарата. Следовательно, нужно снизить скорость аппарата.

Также в зависимости от того, имеет ли планета атмосферу или нет, применяются разные спускаемые системы.

Основными задачами спускаемого аппарата является торможение и посадка на поверхность планеты. Поэтому есть путь, за который нужно затормозить, чтобы произвести мягкую посадку. Его можно вычислить по формуле: , считая движение равноускоренным с постоянным средним ускорением. В работе рассчитано среднее ускорение: . Получена формула для нужной высоты , рассчитаны высоты для планет земной группы.

Выводы

Цель и задачи, поставленные в исследовательском проекте, выполнены. Исследовано понятие спускаемого аппарата, проблемы, возникающие при его создании. Была выведена формула, при которой можно понять, на какой высоте нужно включить двигатели космического аппарата для посадки на планету, и произведено вычисление по полученной формуле высоты для планет Земной группы