Samara Üniversitesi’nden bilim adamları tarafından uzay aracı kontrolüne yeni ve yüksek verimli bir yaklaşım önerildi. Onlara göre, karmaşık manevralar sırasında yörüngeyi kendi kendine düzelten, istenmeyen rota değişikliklerinden ve gereksiz yakıt maliyetlerinden kaçınmayı sağlayacak fiziksel bir mekanizma bulmuşlar. Sonuçlar Uluslararası Doğrusal Olmayan Mekanik Dergisi’nde yayınlandı.
Doğal durumunda ağırlıksız herhangi bir nesne, aynı anda kendi kütle merkezi etrafında dönerken en yakın gök cismi etrafında yörüngede hareket eder. Uzmanlar, uzayda seyahat etmek için aygıtın yörüngesini, yıldız sistemi içindeki çeşitli yörüngelerdeki hareketlerden oluşacak şekilde inşa etmek gerektiğini açıkladı.
Bu durumda yörüngeler arası geçiş için gerekli manevraların hesaplanması belirleyici önem taşımaktadır. Bunu yapmak için, uzay aracı bir hızlanma veya frenleme dürtüsü elde eden bir jet motoru başlatır.
Bilim adamları, bu dürtülerin büyüklüğü ve yönü önceden Dünya’da hesaplanıyor, ancak gerçekte, yörünge geçişleri sırasında düzenli olarak hatalar meydana geliyor ve bu da cihaz ve bir bütün olarak görev için ölümcül sonuçlara yol açabiliyor. Sıklıkları ve tehlikeleri uçuşun uzunluğu ile artar ve bunları telafi etmek için ek yakıt gerekir.
Samara Üniversitesi’nden bilim adamları. Korolev, yörüngeler arası manevraların fiziğini ayrıntılı olarak inceledi ve uzay aracının tasarımı ve kontrolüne yeni bir yaklaşım önerdi. Onlara göre, elde edilen sonuçlar manevraların çok daha doğru bir şekilde kontrol edilmesini, minimum yakıt tüketilmesini ve rotadan sapmaların önlenmesini sağlayacaktır.
“Uzay aracının dinamiklerinin analizi, sapmaları tahmin etmeyi ve hareket kontrol sisteminin çalışmasında dikkate almayı mümkün kılar. Cihazın kendisinin doğal atalet özelliklerinden dolayı reaktif itme doğru yönde odaklanacak şekilde cihazları tasarlamayı öneriyoruz.“, – dedi Samara Üniversitesi “Uçak Hareketinin Dinamiği ve Kontrolü” Araştırma Laboratuvarı başkanı Anton Doroshin.
Jet tahrik ilkesi, sistemin karmaşık dinamiklerini belirleyen yakıt yanma ürünlerinin püskürtülmesi anında aparatın kütlesinin değiştiğini varsayar. Bilim adamlarına göre, jet itme vektörünün, darbenin “püskürtüldüğü” için aparatın açısal hareketi tarafından belirli bir yönden sürekli olarak alınması nedeniyle sapmalar meydana gelir.
Yazarlara göre yeni yaklaşım, uzay aracının optimal atalet kütlesi düzenini önceden sağlamayı mümkün kılacaktır. Aparatın iç hacminde yakıtın ve diğer birimlerin doğru konumu sayesinde, momentum sapma vektörlerinin ek düzeltme gerektirmeden hareket yönü boyunca kendi kendilerine odaklanmasını sağlamak mümkündür.
“Her şeyden önce, sonuçlarımız motor itme vektörünün yönüne odaklanarak frenleme ve hızlanma darbelerinin hatalarını azaltmayı mümkün kılacaktır. Yaklaşımımızla, jet motorunun ekseni, herhangi bir kontrol eylemi olmaksızın hedef yöne doğru spiral olarak döner, bu da yanlış yörüngeye geçiş olasılığını en aza indirecektir.“, – dedi Doroshin.
Bilim adamları, mekanik sistemlerin karmaşık dinamiklerinin analizine ve sentezine dayalı olarak roket ve uzay teknolojisinin verimliliğini artırmak için yeni fırsatlar aramaya devam etmeyi planlıyorlar.