Streamflow: Все сообщения за 08 Июля 2002 года

Б.г.>Ну, что, из сообщений СМИ единственное рациональное зерно извлечь удалось вот какое - если туда-обратно за 440 суток, то это наверняка с комбинированным использованием и ЯРД большой тяги, и ЭРД. Иначе никак.


Отнюдь нет. Позволю себе повторить свой свежий ответ с форума сайта НК на близкое по смыслу замечание с небольшим добавлением.

Такие длительности миссий на Марс (от 420 до 550 суток в зависимости от сезона и от особенностей финальной стадии полета) характерны для так называемых «несимметричных» траекторий.
Траектории с минимальными затратами энергии в первом приближении представляют собой два симметричных полуэллипса, касательные орбитам, между которыми осуществляется перелет. Эти траектории называются гомановскими. Для того, чтобы после прибытия на Марс можно было бы по гомановской траектории вернуться на Землю, необходимо дождаться надлежащего взаимного расположения планет, когда Земля в своем вращении вокруг Солнца настолько перегонит Марс, что снова окажется несколько позади него. Только тогда можно будет снова стартовать. Так как положения Земли и Марса повторяются через 25 месяцев, то и время ожидания при гомановских перелетах составляет около двух лет – бОльшую часть времени марсианской миссии.
Несимметричные траектории соответствуют другому локальному минимуму энергетических затрат в марсианской миссии, который несколько выше, чем при полете по гомановским траекториям. Обычно в этом случае траектория Земля – Марс близка к гомановской, но немного более «быстрая». При этом корабль, как обычно, нагоняет Марс, но отстает от Земли. После примерно месячного пребывания около Марса, осуществляется старт для возвращения на Землю. Обратная траектория такова, что ее перицентр (ближайшая к Солнцу точка) находится внутри орбиты Венеры, то есть гораздо ближе к нашему светилу, чем Земля. При этом линейная, а особенно угловая, скорости корабля относительно Солнца больше, чем у Земли. Поэтому, совершив, примерно, 3/4 оборота вокруг Солнца, корабль нагоняет убежавшую было вперед Землю в точке ее орбиты, расположенной немного позади стартовой. Естественно, при этом проходит год с небольшим.
Самым большим недостатком несимметричных траекторий является то, что они пересекают орбиту Земли под немаленькими углами. При этом скорость входа в атмосферу заметно растет по сравнению с гомановскими траекториями (15 – 21 км/с по сравнению с номинальными 11.6 км/с). Для уменьшения этого недостатка могут использоваться различные приемы, уменьшающие угол пересечения траектории и орбиты Земли, но, как правило, несколько увеличивающие продолжительность миссии. К таковым относится, например пертурбационный маневр в гравитационном поле Венеры, требующий минимальных энергетических затрат на осуществление. Указанные выше 550 суток относятся именно к полету в неблагоприятный сезон с применением такого маневра.
Несимметричные траектории известны с середины 60-х годов XX века. Помнится, об этом на элементарном уровне хорошо писал Левантовский. Поисковик дал точную ссылку на его книгу: Левантовский В.И. Механика космического полета в элементарном изложении, 3-е изд., Москва, Наука, 1980.
Для осуществления перелетов можно использовать любые двигатели большой тяги, но при этом следует обеспечить запас характеристической скорости несколько больше, чем при полете по гомановским "медленным" траекториям.

•  инфо
•  инструменты
• Ответить на сообщение