Полет к кометам

Вследствие неточности знания нами кометных орбит (они испытывают большие возмущения от планет, особенно вблизи афелиев, и немалые — от реактивных сил, вызванных испарением льдов в ядрах вблизи перигелиев) полеты к кометам требуют большего запаса характеристической скорости для коррекций, чем полеты к планетам. [c.436]

В новом издании заново написаны главы 6, 7, 19, 21, посвященные использованию искусственных спутников Земли и орбитальных станций, полетам к планетам группы Юпитера и кометам. В других главах появились новые параграфы и внесены различные изменения В изложение. Практические нетронутыми остались часть третья, по- [c.8]

Еще не происходило никаких межпланетных полетов с малой тягой. Однако опубликованных детальных разработок аппаратов для полетов к планетам, астероидам и кометам уже очень много. [c.348]

Мы будем рассматривать полеты к ядрам комет, состоящим, по данным астрономии, из льдистых твердых веществ, в которые вкраплены каменистые частицы и пылинки (метеорное вещество). Размеры ядер — от нескольких сот метров до нескольких километров. При приближении к Солнцу вещество ядра начинает испаряться и образуется туманная газообразная оболочка — кома (поперечником 10 —10 км), составляющая вместе с ядром голову кометы. Под действием давления солнечного света и в результате взаимодействия солнечного ветра с веществом кометы образуется ее хвост, простирающийся в сторону от Солнца на десятки и сотни миллионов километров (наблюдавшийся рекорд — 900 млн. км). [c.434]

Большинство комет имеет очень сильно вытянутые, огромные эллиптические орбиты. Орбитальная скорость таких комет в перигелии близка к параболической. Плоскости движения обычно сильно наклонены к плоскости эклиптики. Направление движения вокруг Солнца у некоторых комет, например у кометы Галлея (см. 2), обратно общему направлению обращения планет. Поэтому те трудности, о которых говорилось в предыдущей главе в связи с полетами к некоторым астероидам, теперь, в гораздо большей степени, от- [c.434]

Для научных наблюдений гораздо более интересная, хотя и более сложная задача,— сопровождение кометы, требуюш,ее встречи с ней на некотором расстоянии (без стыковки), что, как известно, предполагает выравнивание скоростей. Для этого нужен как минимум двухимпульсный маневр с выходом из плоскости эклиптики и — в некоторых случаях (например, полет к знаменитой комете Галлея) — преодоление в какой-то мере орбитального движения Земли. Однако в ряде случаев получаются вполне приемлемые значения суммарных характеристических скоростей. [c.435]

Было установлено, что комета Г аллея - это черное тело неправильной формы длиной 14 км и диаметром 7 км, представляющее собой конгломератную смесь тугоплавких веществ и водного льда, покрытых черным пористым веществом малой теплопроводности. Яркостная температура поверхности ядра около 1000 °С, что в полтора раза больше, чем предполагалось. Лед и другие испаряющиеся вещества ядра "поставляют" газ в комету. До половины приходящей к комете солнечной энергии переходит в теплоту испарения. Наличие большого количества льда объясняется защитным эффектом черного пористого слоя. В результате полета станций "Вега-Г и "Вега-2" удалось построить физическую модель процессов, происходящих в ядре кометы Галлея. [c.30]

Хотя с момента реализации полета АМС Вега к комете Галлея прошло уже достаточно много времени, уникальность и сложность этого, без преувеличения, выдающегося научного эксперимента, по крайней мере, с точки зрения баллистического обеспечения, таковы, что заслуживают детального анализа в учебной литературе в качестве примера практической реализации рассмотренных выше теоретических положений. [c.299]

До наступления эры искусственных спутников и межпланетных космических аппаратов недостаток 4) считался несущественным. Он сказывался, только когда дело касалось комет. Однако в настоящее время указанный вид уравнений приводит к серьезным осложнениям, например, при рассмотрении ухода космического аппарата от Земли На гелиоцентрическую орбиту, особенно если уход осуществляется по гиперболической траектории. Другим примером может служить полет в окололунном пространстве, где возможны гиперболические (столкновение с Луной) и сильно эксцентрические орбиты. [c.232]

Выполнение последних коррекций, определяющих точность наведения станций Вега на комету Галлея, было намечено на середину февраля 1986 г., примерно за 20 сут до встречи с ней. При подготовке к их проведению, как и лри Управлении полетом любых других АМС, окончательно выбирали условия пролета относительно кометы, которые должны были учесть фактическую точность оценки параметров движения АМС, а также дополнительную информацию о самой комете Галлея. Анализ ограничений, связанных с работой бортовых систем, проводили с помощью построения изолиний для соответствующих характеристик в картинной плоскости, связанной с центром ядра кометы. При этом в качестве корректируемых параметров удобно было использовать координаты Г1ц точки пересечения траектории АМС с картинной плоскостью и время пролета на наименьшем расстоянии от нее. Какие новые условия необходимо было учесть при оценке нх влияния на вь р номинальных значений корректируемых параметров для последних коррекций [c.305]

При реализации полетов КА к другим небесным телам Солнечной системы (к Луне, планетам, астероидам, кометам) в некоторых случаях предусматривают возвращение на Землю какой-то части КА (например, при доставке грунта с Луны на советских АМС Луна ). В этом случае обязательным требованием является надежная посадка СА в заданном, специально выбранном районе Земли. [c.418]

Запуск автоматических искусственных комет по гелиоцентрическим эллиптическим, параболическим или гиперболическим траекториям к Юпитеру, Сатурну и далее, если это будет представлять интерес. Для увеличения грузоподъемности этих ракет их можно запускать с обитаемой космической станции, находящейся на околоземной орбите. Такого рода полеты технически близки к полетам пункта 2 и поэтому могут быть осуществлены в одно время с ними. [c.209]

Наряду с разработкой варианта полета к комете Галлея с СЭРДУ в качестве альтернативы в 1977—1978 гг. в США начал разрабатываться проект полета с помощью солнечного паруса [4.98]. Рассматривались квадратный парус размером 800x800 м и роторный, состоящий из 12 вращающихся лопастей размером 7500x8 м (скорость вращения 0,3 об/мин). Старт был бы возможен в 1981 —1982 гг. [c.438]

Принцип действия таких систем сходен с принципом действия паруса. Хотя данный парус должен быть больших размеров, задача создания таких конструкций с приемлемыми массовыми характеристиками вполне реальна для современной науки и техники. В частности, в США рассматривались различные типы солнечного паруса в связи с разработками космического аппарата, предназначенного для полета к комете Галлея. Одна из наиболее перспективных конструкций паруса — Солнечный гироскош (рис. 95). Этот гироскоп состоит из 12 лопастей длиной 7,4 км и шириной 8 м, масса каждой лопасти 200 кг для придания некоторой жесткости на лопастях через каждые 150 м предусмотрены рейки . С помощью такого паруса космическому аппарату нужно было сообщить скорость 55 км/с. Для реализации проекта толщина пленки должна быть около 0,0025 мм, а удельная масса 3 г/м. [c.164]

В книге в доступной форме, без применения сложного математического аппарата, но вместе с тем вполне строго излагаются основы космодинамики — науки о движении космических летательных аппаратов. В первой части рассматриваются общие вопросы, двигательные системы для космических полетов, пассивный и активный полеты > поле тяготения. Следующие части посвящены последовательно околоземным полетам, полетам к Луне, к телам Солнечной системы (к планетам, их спутникам, астероидам, кометам) и за пределы планетной системы. Особо рассматриваются проблемы пилотируемых орбитальных станций и космических кораблей. Дается представление о методах исследования и проектирования космических траекторий и различных операций встречи на орбитах, посадки, маневры в атмосферах, в гравитационных полях планет (многопланетные полеты и т. п.), полеты с малой тягой и солнечным парусом и т. д. Приводятся элементарные формулы, позволяющие читателю самостоятельно оценить начальные массы ракет-носителей и аппаратов, стартующих с околоземной орбиты, определить благоприятные сезоны для межпланетных полетов и др. Книга содержит большой справочный числовой и исторический материал. [c.2]

Современные зарубежные разработки космических аппаратов с электроракетными двигательными установками (ЭРДУ) предусматривают использование как солнечных ЭРДУ (СЭРДУ), снабженных большими панелями солнечных элементов, так и ядерных ЭРДУ (ЯЭРДУ), черпающ,их энергию от бортового ядерного генератора. При этом первые должны использоваться при полетах к Меркурию, Венере, Марсу, астероидам, в окрестность Солнца, а вторые — к планетам группы Юпитера и кометам (изредка встречаются проекты полетов к Юпитеру с СЭРДУ). Проектируются универсальные аппараты с ЭРДУ, которые можно использовать в самых различных операциях (в том числе на околоземных орбитах). В последнее время предусматривается, как правило, их первоначальный вывод на околоземную орбиту с помощью космического самолета. [c.349]

Дата первого полета проектировавшегося в США аппарата SEPS, снабженного СЭРДУ, все время переносилась из-за сокращения ассигнований, причем в 1976—78 гг. в качестве альтернативы всерьез рассматривался солнечный парус (как квадратный, так и роторный), внезапно потерявший свою экзотичность. Причина заключалась в его относительной дешевизне. Предлагались полеты стандартизованных аппаратов с солнечным парусом к кометам, астероидам, доставка образцов грунта с Марса и др. [c.349]

Рие. 163 Траектория полета (сплошная линия) к комете Галлея (орбита — пунктиром) при непрерывной работе ЯЭРДУ а) проекция на плоскость эклиптики (в ид с севера) б) вид со стороны точки весеннего равноденствия Числовые отметки на траектории — время после старта в сутках, на осях — расстояние в а. е. [4 96]. [c.437]

Гиперболические орбиты являются орбитами движения небесных тел, способных преодолевать поле тяготения основного притягивающего центра. Таковы кометы, навсегда покидающие Солнечную систему, а также космичеС1ше аппараты, стартующие с орбиты ИСЗ при осуществлении межпланетных перелетов к Венере, Марсу, Юпитеру и др. Следует указать, что траектории возвращения КА после полета к планетам также являются гиперболическими, величина скорости которых превышает вторую космическую (параболическую) скорость. [c.76]

Из общих соображений ясно, что можно было организовать прямой полет КАК комете. Именно по такому пути пошли западноевропейские и японские ученые (соответственно автоматические зонды Джотто и Планета ). Советские ученые выбрали другой путь — путь использования одной автоматической станции для решения двух задач. Дело в том. что в декабре 1984 г. были осуществлены очередные запуски АМС для исследования Венеры. Никаких оснований отказываться от этих запусков не было, а создавать дополнительно новые станции для исследования кометы практически сложно и экономически невыгодно. В результате была поставлена и практически решена задача создания универсальной станции Вега . При ее разработке был полностью использован опыт и задел по АМС Венера . Это оказалось возможным в силу того, что АМС Венера по существу состоит из двух основных частей орбитального отсека (00), предназначенного для обеспечения фуиКци-овИрования АМС на межпланетной трассе, связи с Землей, проведения исследований в космосе и др., и спускаемого аппарата (СА). с помощью которого проводятся исследования в атмосфере и непосредственно на поверхности Веиеры. За 8...10 дней до подлета к планете АМС корректируется таким образом, чтобы траектория полета проходила через [c.82]

При выборе стратегии коррекции траектории движения АМС Вега на участке полета Венера — комета учитывали ошибки радиотехнических навигационных измерений существующих систем, а начальные ошибки реализации межпланетной траектории перелета к комете определялись точностью наведения иа участке подлета к Венере и не превышали 500 км по координатам и 1 м/с по скоростям в момент выхода АМС из сферы действия Венеры. В качестве корректируемых параметров были приняты координаты вектора относительного положения АМС и кометы в орбитальной системе на расчетный момент их встречи. Анализ эффективности независимой трехпараметрической коррекции показал 1) в районе 75...90 сут полета имеется область вырождения матрицы Fg(i ) и, как следствие, резкое увеличение энергетических затрат на коррекцию начальных отклонений корректируемых параметров, связанных с ошибками прогнозирования кометы и наведения станций Вега при пролете их вблизи Венеры (рис. 11.5) 2) существуют два локальных экстремума энергетического критерия качества наведения в интервале 20...50сути 110... 160 сут, для которых предельные характеристические скорости коррекции начальных отклонений корректируемых параметров практически одинаковы (рис. 11.6) 3) на участке подлета к комете (после 240 сут) эффективность коррекции существенно уменьшается (см. рис. 11.5). [c.301]

Сложность решения задачи столь тесного сближения АМС с кометой Галлея была обусловлена тем, что точность априорного знания траектории движения кометы оказалась на два порядка хуже требуемой. Поэтому уже в процессе полета АМС Вега-1 и Вега-2 совместными усилиями советских и зарубежных ученых, осу-щ ествлявших наземные наблюдения за движением кометы, удалось обеспечить требуемую точность только к моменту сближения. Вместе с тем сами АМС в сеансе высокоточных измерений угловых координат кометы Галлея при максимальном сближении с ней позволили сугцественно повысить точность определения положения кометы. Эти результаты были необходимы для оперативного наведения в точку наибольшего сближения с кометой Галлея европейского КА Джотто , который осуществил сближение через пять дней после пролета кометы советскими АМС Вега . [c.323]

В этом романе описывается полет из Вашингтона в космическое пространство четырех человек — профессора Хукера, инженера Пикса Эттербери, авиатора Борка и профессора математики Роды Джибс. Целью путешественников бьшо взорвать громадный астероид Медуза , который под влиянием проходившей кометы изменил свою орбиту и грозил, упав на Землю, учинить на ней страшное опустошение. По пути к астероиду путешественники ненадолго останавливаются на Луне, затем выполняют свою задачу и возвращаются домой. [c.98]

Параболические орбиты и движение по ним небесных тел широко изучаются в небесной механике, так как многие кометы движутся по орбитам, близким к параболическим. При космических полетах параболические орбиты практически ие встречаются, а движение КА происходит либо по эллиптическим орбитам (когда аппарат находится в поле тяготения центрального тела — Солнца, Земли, планеты), либо по гиперболическим орбитам (по отношению к основному притягивающему телу) — при межпланетных перелетах. Тем ие меиее изучение параболического движения имеет важное значение, поскольку оно является предельным случаем невозмущенного движения КА. Кроме того, интерес к данному типу орбит связан с исследованием н реализацией траекторий полетов КА к Луне, а также с обеспечением безопасной посадки возвращаемых на Землю аппаратов, обладающих при входе в атмосферу Земли околопараболически-ми скоростями. [c.74]

При реализации полета проведенные к моменту пролета Венеры станциями Вега наземные оптические наблюдения за движением кометы Галлея показали хорошую их согласованность с уже имеющимися измерениями, и на участке Венера — комета была выбрана трехразовая схема наведения. Управляющие воздействия, совмещающие по своему функциональному назначению коррекцию и маневр, были проведены 25 июня 1985 г. на АМС Вега-1 и 29 июня на АМС Вега-2 . Величина характеристической скорости управляющего воздействия на Веге-1 составляла 158,5 м/с, в том числе на исправление ошибок пролета Венеры необходимо было затратить = 14 м/ с. На Веге-2 из общей величины характеристической скорости 297,6 м/с на исправление ошибок пролета Веиеры расходовалось = б м/с. [c.304]

Таким образом, анализ реальных условий полета и основных научных эадач, решаемых при встрече с кометой, позволил осуп ствить окончательный выбор номинальных значений корректируемых параметров и области их допустимых значений для АМС Вега-1 . Расчетные значения координат точки встречи в картинной плоскости, принятые для последней коррекции, составили = 8000 км = 3000 км, а время встречи — 6 марта 1986 г. 10 ч 19 мнн 50 с московского времени, причем предельные ошибки наведения (с учетом ошибок исполнения) не должны были превышать 2 тыс. км в картинной плоскости и 50 с по времени. Что касается АМС Вега-2 , то оказалось, что фактическая траектория ее полета с учетом полученных к середине февраля уточненных значений параметров орбиты кометы позволила реализовать все условия, необходимые для работы комплекса научных приборов, без проведения последней коррекции. Вероятность такого события исключительно мала, однако в реальном полете могут реализоваться н такие невероятные события. Согласно полученной по навигационным измерениям оценке условий встречи с кометой Галлея, АМС Вега-2 должна была пролететь на расстоянии 7,6 тыс. км от ядра = 7300 км Г),, = 2000 км), причем возможные ошибки такой оценкк не превышали 1,5 тыс. км. [c.306]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...