Роль и место вычислительных экспериментов при изучении вопросов небесной механики

Аннотация

в статье изложены вопросы реализации вычислительных (компьютерных) экспериментов над движением космических аппаратов около Земли. Выделены и проанализированы основные этапы вычислительного эксперимента, используемого для
исследования физических объектов и явлений. Рассмотрены вопросы создания физических, математических и компьютерных моделей исследуемых объектов, которые составляют основу этапов вычислительного эксперимента. Раскрыты условия проведения физического моделирования, которые заключаются в идеализации, формализации и абстрагировании исследуемых физических объектов и процессов. При математическом моделировании
проводится численный анализ исследуемого объекта и построение математической модели (составление уравнений, описывающих исследуемый объект). На этапе компьютерного моделирования создается программное обеспечение, необходимое для решения математических уравнений. В качестве языка программирования можно использовать Microsoft Excel, MathCAD, Pascal, C++ , Python и др.
В статье представлена методика использования программы, составленной в среде MathCAD. Данная программа использована для реализации вычислительного эксперимента, предназначенного для изучения полета космических аппаратов (ИСЗ, космических кораблей и баллистических ракет) в различных начальных условиях. Рассмотрены следующие начальные условия движения космических аппаратов около Земли: ИСЗ движется по круговой
и эллиптической орбите; корабль стартует с поверхности Земли со второй космической скоростью; ракета вылетает с поверхности Земли под углом 450 к горизонту.