Полеты к Марсу

Рис. 1. Типичная траектория полета к Марсу с попутным

Рис. 2. Характеристики траекторий полета к Марсу с ожиданием в окрестности Марса и с промежуточным

Рис. 7. Возможности сближения с астероидами космического корабля, совершающего длительный полет к Марсу в 1969—1970 г. [16].

Возвращаясь к методу импульсных облетов, автор хотел бы рассмотреть весьма интересный вариант полета к Марсу пилотируемого космического корабля, разработанный в последней работе Титуса [22]. Межпланетный корабль отправляется от Земли по траектории, обеспечивающей облет Марса с возвращением без ожидания в окрестности Марса (рис. 11). Когда корабль приближается к Марсу, от него отделяется небольшой экспедиционный отсек и тормозится таким образом, чтобы быть захваченным гравитационным полем Марса. После кратковременного пребывания около Марса экспедиционный отсек стартует с ареоцентрической орбиты ожидания, встречается на гиперболической скорости с основным кораблем и осуществляет стыковку с ним, когда тот уже находится на траектории отправления к Земле. [c.30]

Для входа в атмосферу пилотируемых аппаратов с несущим корпусом показано, что маневр захвата летательного аппарата атмосферой должен выполняться таким образом, чтобы не были превышены ограничения по аэродинамическим нагрузкам и чтобы аппарат при этом не вышел за пределы атмосферы. Проведено сравнение устойчивости траекторий, требований к аэродинамическому качеству аппарата и коридоров входа для различных планет. Например, показано, что при полете к Марсу система наведения на среднем участке траектории способна обеспечить попадание аппарата в допустимый коридор входа. В качестве иллюстраций приведены результаты моделирования входа аппаратов с несущим корпусом маневры погружения в атмосферу, выход за пределы атмосферы и маневры на конечном участке снижения. [c.125]

Полеты к Марсу. Эти полеты начались с 1961 г Четырнадцатого ноября 1971 г. АМС Маринер-9 была успешно выведена на орбиту вокруг Марса и стала первым искусственным спутником планеты. Впервые мягкая посадка на Марс была осуществлена 2 декабря 1971 г. станцией Марс-3 , запущенной в мае 1971 г. Наиболее удивительным оказалось разнообразие отдельных его районов наряду с огромными потухшими вулканами (Олимп, высота 27 км) существуют большие — до 2000 км в поперечнике — котловины. Атмосфера состоит из углекислого газа, давление у поверхности в сто раз меньше земного. [c.98]

Характеристики коррекции траекторий полета к Марсу и Венере рассматривались также в работе А. К. Платонова (1966). Характери- стики коррекции траекторий полета к Юпитеру рассматриваются в работе Р. К. Казаковой, В. Г. Киселева и А. К. Платонова (1967). [c.314]

Некоторые важные закономерности межпланетных полетов удобно рассмотреть на примере полетов к Марсу, ставшему в определенном смысле уже доступной планетой. Будем сначала по-прежнему пользоваться упрощенной моделью планетных орбит. [c.363]

Таблица 12. Касательные траектории полетов к Марсу (рис. 138)

Рис. 138. Траектории полета к Марсу, касающиеся орбиты Земли. Арабские цифры на орбитах Земли и Марса указывают положения этих планет в момент сближения космического аппарата с Марсом при движении по траектории, обозначенной соответствующей римской цифрой Цифры с нулевыми, индексами показывают начальные положения Марса.

До сих пор мы рассматривали полеты к Марсу в упрощенной постановке задачи, считая орбиты Земли и Марса круговыми и лежащими в одной плоскости. Между тем орбита Земли имеет небольшом, а орбита Марса— сравнительно значительный эксцентриситет, причем оси эллипсов не совпадают между собой. Поэтому невозможна орбита перехода, касающаяся одновременно орбиты Земли и орбиты Марса. Однако перелет из некоторой точки орбиты Земли в диаметрально противоположную точку орбиты Марса, конечно, [c.367]

В каждом из указанных периодов существует дата, позволяющая совершить полет к Марсу при минимальной скорости отлета с Земли. Эти даты разделены промежутками, не равными 780 сут. Соответствующие начальные конфигурации характеризуются уг- [c.369]

Обратившись к тому, что говорилось в 2 гл. 13 о географических условиях старта при межпланетных полетах, мы легко поймем, что окружность наземных стартов, соответствующая полетам к Марсу, должна быть расположена на тыльной стороне Земли (по отношению к ее движению вокруг Солнца , в стороне, противоположной желаемому направлению выхода из сферы действия Земли. [c.370]

Для стартовых площадок, расположенных в северном полушарии, наиболее благоприятны те сезоны полетов к Марсу, которые приходятся на весну, менее же благоприятны осенние сезоны. Для космодромов в южном полушарии дело обстоит формально таким же образом, так как южная весна совпадает с северной осенью. [c.371]

На рис. 145 показана траектория 1—2—3 полета к Марсу с попутным облетом Венеры (в точке 2) [4.47]. (Участок 4—5 представляет собой траекторию возвращения к Земле экспедиции после [c.388]

Рис. 145. Полет к Марсу через Венеру [4.46].

Благоприятные сезоны еще сильнее отличаются друг от друга, чем при полетах к Марсу. Энергетические возможности фактически повторяются не через 4 месяца, а через 13 лет [4.58]. [c.396]

Синодический период обраш.ения Юпитера равен 399 сут, т. е. благоприятный сезон наступает каждый год с опозданием немногим больше, чем на месяц, примерно так август — сентябрь 1977 г., сентябрь — октябрь 1978 г., октябрь — ноябрь 1979 г., ноябрь — декабрь 1980 г., декабрь 1981 г.— январь 1982 г., февраль 1983 г., март 1984 г., апрель 1985 г., май 1986 г., июнь 1987, июль — август 1988 г., сентябрь 1989 г., октябрь 1990 г. Наиболее благоприятны те сезоны, которые приходятся на начало января и начало июня, когда Земля находится вблизи линии узлов орбиты Юпитера. При этом январские сезоны особенно удачны, так как в январе Земля находится вблизи своего перигелия, где ее скорость на 1 км/с больше, чем в афелии, проходимом в июне. (Это обстоятельство сказывается сильнее, чем при полетах к Марсу, так как теперь траектория перелета гораздо длиннее.) Старты в январские сезоны сопровождаются наименьшей начальной скоростью из всех возможных (по разным сезонам) начальных скоростей, угловой дальностью, близкой к 180°, наименьшим наклонением траектории перелета, продолжительностью полета порядка 1000 сут. [c.404]

На рис. 170, а и б показаны траектории полета к Марсу и обратно, рассчитанные с учетом эксцентриситета и наклона орбиты Марса [4.25, 4.121]. Предполагается, что двигатель позволяет регулировать величину и направление тяги во время полета. [c.461]

Продолжительности экспедиций к Венере имеют примерно те же значения, что и экспедиций к Марсу. Максимальное ускорение 2ч-3 мм/с ( 2-7-3 10- Г) обеспечивает полеты к Марсу или Венере с возвращением на Землю примерно через 1,5 года. Полет к Марсу продолжительностью 1,5 года возможен даже при максимальном ускорении 1 мм/с. Период ожидания (между выходом на орбиту высотой 300 км над поверхностью Марса и стартом с нее) может быть равен нулю, но может без лишних затрат рабочего тела быть увеличен примерно на 50 сут для Марса и 25 сут для Венеры, если вся экспедиция удлинится на 40 сут. Уменьшение полной продолжительности экспедиции вдвое требует увеличения на порядок как величины реактивного ускорения, так и расхода энергии (точнее, величины 7 см. 2 гл. 3) [4.124]. [c.462]

После успеха программы "Аполлон" (стоимость программы - 25 млрд долл.) американцы подняли вопрос о пилотируемом полете к Марсу в составе двух кораблей и с обязательным участием нашей страны. Решение этой задачи оценивалось в 300 млрд долл. Это планировалось на 1992 г. (75-летие Октябрьской революции и 500-летие открытия Америки). Да и следующее Великое противостояние Марса, когда он подходит к Земле на кратчайшее расстояние в 55 млн км, приходится на 2003 г. Тогда этот год казался в очень далекой перспективе... Срок этот конечно, был нереальным. [c.4]

Конструктивно АМС "Марс-1" массой 893,5 кг была выполнена из двух герметических отсеков орбитального, в котором располагалась аппаратура, обеспечивавшая работу станции во время ее полета к Марсу, и планетного с научными приборами для работы непосредственно у планеты. Снаружи на орбитальном отсеке размещалась корректирующая двигательная установка, панели солнечных батарей, элементы системы терморегулирования и антенны. [c.32]

В 1913 г. Годдард завершил новую рукопись Перемещения в межпла-нетном пространстве (опубликована в 1970 г. [6, с. 117—123]), которая явилась предварительным итогом его исследований по теории реактивного движения и космического полета. В этой работе рассмотрена, в частности, задача о посылке на поверхность Луны заряда осветительного пороха, содержится тезис об использовании Луны для производства на ней ракетного топлива и для старта с нее к планетам (эти мысли были высказаны им еще в 1908 г.), а также идея о применении на корабле для полета к Марсу электрического двигателя с солнечным источником энергии и др. Теоретические выкладки и расчеты были окончательно завершены Годдардом в 1914 г. и оформлены в капитальную статью Проблема поднятия тела на большую высоту над поверхностью Земли (представлена в том же году в Кларкский университет, но опубликована лишь в 1970 г. [6, с. 128—152]). Здесь Годдард впервые привел собственный вывод уравнения движения ракеты, который был сделан с учетом действия гравитации и сопротивления атмосферы. Убедившись в сложности решения полученной вариационной задачи, Годдард в расчетах применил интервальный метод (весьма, впрочем, громоздкий). Все расчеты были сделаны для твердого или жидкого кислородно-водородного топлива. В статью вошли также в более подробном изложении и другие идеи Годдарда. [c.441]

Однако в связи с почти одновременным и независимым появлением работ Холлистера [3] и Сона [4] картина внезапно изменилась. Оказалось, что сильные синодические флуктуации требуемой энергетики траекторий для быстрого полета к Марсу с возвращением могут быть заметно ослаблены, если по пути к Марсу использовать гравитационное поле Венеры (рис. 1). Тем самым номинально неприемлемые траектории переводятся в разряд реализуемых. [c.12]

В недавней статье [57] указано, что концепция использования светового давления солнечных лучей проскальзывала у Ф. А, Цандера еще в 20-е годы. Однако, по-настоящему прорабатываться эта идея стала лишь в семидесятые годы в рамках программ полета к ко>гете Галлея в США и в СССР (проект Регата ), Ученые пытались вернуть термину космоплавание его изначальный смысл в рамках так называемого Колумбовского проекта, создаваемого по инициативе конгресса США и связанного с празднествами по случаю 500-летия открытия Америки. Колумбовская юбилейная комиссия, сформированная президентом США, объявила необычный конкурс на лучший космический парусник для полета к Марсу. Условия предполагаемого полета былй сформулированы в декабре 1988 года и сводятся к следующим корабли участников должны быть выведены на начальную орбиту в 1992-93 годах, оттуда, подняв паруса, двигаться по раскручивающейся спирали к Луне после завершения маневра в поле тяготения Луны парусники должны взять курс на Марс и постараться как можно быстрее добраться до планеты. Все как в рассказе А. Кларка Работа над проектами была столь захватывающей, что в предисловии к советскому [c.168]

Общие требования к системам коррекции межпланетных траекторий рассматриваются в работе А. А. Дашкова (1966). В этой работе на основе анализа свойств траекторий определяются основные требования к точности выполнения коррекции при полете к Марсу, Венере и Луне, а также обсуждаются некоторые возможные схемы ориентации космического аппарата при коррекции. Один из интереснейших методов ориентации космического аппарата вблизи планеты, пригодный для целей коррекции, описан в работе А. А. Дашкова и В. В. Ивашкина [c.313]

ТЫ полета, орбит Марса и Меркурия и дважды пересекает орбиту Венеры. Среди биэллиптических траекторий не существуют такие, которые касались бы орбиты Земли и в начальный, и в конечный моменты. На рис. 96 приведена биэллипти-ческая траектория полета к Марсу и Венере с возвращением. [c.743]

Входная планетоцентрическая скорость всегда оказывается больше параболической, соответствуюш,ей полю тяготения планеты, на границе сферы действия. В случае полета к Марсу или Венере даже с минимальными скоростями (см. главы 16 и 17) планетоцентрическая скорость входа примерно втрое превышает параболическую скорость. При полетах к другим планетам это превышение еш,е больше [4.7 . Поэтому планетоцентрическая траектория внутри сферы действия любой планеты всегда является гиперболой, вследствие чего космический аппарат после входа в сферу действия должен неизбежно через некоторое время покинуть ее, если только на своем пути он не встретит планету или хотя бы ее атмосферу. После выхода из сферы действия гелиоцентрическое движение космического аппарата происходит уже по новой кеплеровой орбите. [c.322]

При полете к Марсу по гомановской траектории тормозной импульс перехода на низкую""орбиту равен 2,128 км/с. о лишь на 0,255 км/с больше импульса, необходимого для выхода на оптимальную орбиту. Как видим, оптимальность этой орбиты не очень ярко выражена. [c.374]

Как и при полетах к Марсу, гомановская траектория может быть осуществлена тем точнее, чем ближе в благоприятный сезон Земля находится к линии узлов орбиты Венеры. Декабрь и июнь с этой точки зрения являются в настоящую эпоху наиболее благоприят-ными месяцами. Эксцентриситет орбиты Венеры ничтожен и практически не сказывается на энергетической стороне полетов к Венере. [c.386]

Таблица 12. Касательные траектории полетов к Марсу ( 1 гл. 16) Таблица 13. Межпланетные экспедиции при гомановских траекториях перелетов туда и обратно ( 5 гл. 22)

Из-за эксцентричности орбит планет и их некомпланарности потребное приращение скорости оказывается несколько отличающимся для различных оптимальных дат старта. Одновременно несколько меняется оптимальное время перелета ii2- Например, при полетах к Марсу и Венере гиперболический избыток скорости (а значит, и потребное начальное приращение скорости) для оптимальных дат старта может меняться в диапазоне 3 — 4 км/с. Время перелета [c.308]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...