Механика космического полета в элементарном изложении - Левантовский В.И.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 115. Траектория перевода мешка-иакопителя из точки L2Ha двухнедельную орбиту колонии в системе координат, вращающейся вместе с линией
Земля — Луиа.
орбитальную колонию 5. § 9. ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛУНЫ
301
низкой околоземной орбите, но если они изготовляются на орбите, дело обстоит иначе. Впрочем, улетая к планетам, ракета все равно должна будет по полуэллиптической орбите приблизиться к Земле, чтобы дополнительно разогнаться в перигее [3.23, 3.56].
Итак: космопорт fe точке Lu накопление сырья в точке L2, его переработка в индустриальном комплексе на двухнедельной орбите, межпланетный порт тут же, энергостанции на стационарной орбите, колонии в точках Li и L5, единая космическая система связи во всем этом районе, развернувшемся на полмиллиона километров. Феерическая картина. И ни один фантаст не изобразил ничего подобного! Научно-техническая мысль обгоняет фантазию литератора. Часть четвертая МЕЖПЛАНЕТНЫЕ ПОЛЕТЫ
Глава 13
МЕЖПЛАНЕТНЫЕ ПОЛЕТЫ С БОЛЬШОЙ ТЯГОЙ
§ 1. Главные особенности межпланетного полета
В предыдущих частях мы рассматривали полеты космических аппаратов в пределах сферы действия Луны. При этом объектами исследования являлись околоземное космическое пространсгво, Луна и окололунное пространство. Отныне нам придется заниматься полетами аппаратов, вышедших на межпланетный простор. Можно сказать, что до сих пор мы ограничивались каботажным космическим плаванием, теперь же нам предстоит выход в открытый космос с его колоссальными расстояниями и длительностями перелетов.
Объектами исследования должны стать многочисленные тела Солнечной системы: ее центральное тело — Солнце (по существу, ближайшая к нам звезда); 8 «больших» планет (все планеты, не считая Земли); 42 открытых к настоящему времени спутника планет (1 спутник у Земли, 2 у Марса, 14 у Юпитера, 17 у Сатурна, 5 у Урана, 2 у Нептуна, 1 у Плутона; здесь учтены спутник Юпитера и спутники Сатурна, открытые в 1979 г. космическими аппаратами); десятки тысяч «малых» планет, или астероидов; множество комет; бесчисленное количество метеорных тел — пылинок, песчинок и небольших глыб. Все эти тела могут изучаться разнообразными астронавтическими методами. Наконец, объектами исследования являются материя и излучения в самом межпланетном пространстве.
Все большие планеты движутся вокруг Солнца по эллипсам, причем их плоскости движения довольно слабо наклонены к плоскости орбиты Земли (плоскости эклиптики). Наиболее отклонены от плоскости эклиптики орбиты ближайшей к Солнцу и наиболее удаленной от него планет — Меркурия и Плутона. Они же имеют и наибольшие эксцентриситеты.
В таблицах 3 и 4 приведены данные об орбитах планет и некоторых их физических характеристиках, которые нам могут в дальнейшем понадобиться. Для полноты приведены значения, относящиеся к Луне и Солнцу. Таблицы частично составлены по имеющимся источникам, частично вычислены по ним указанным ниже образом.
Столбцы 2, 4, 7—10 табл. 3 заимствованы из Постоянной части «Астрономического календаря» [4.1]. Указанное в столбце 3 значение Таблица 3. Элементы орбит планет и Луны
Небесное тело Среднее расстояние от Солнца Япл Сидерический период обращения, годы сут Средняя орбитальная скорость Средний синодический период, сут Средняя угловая скорость движения по орбите, град/сут Эксцентриситет Наклон к эклиптике, град
а е. млн. KM V3=1 км/с
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Меркурий 0,38710 57,909 87,970 1,6073 47,873 115,88 4,0923 0,20563 7,004
Венера 0,72333 108,209 224,701 1,1758 35,021 583,92 1,6021 0,00679 3,394
Земля 1,00000 149,59787 1 0,006 1 29,785 — 0,9856 0,01672 —
Марс 1,52369 227,941 1 321,730 0,8101 24,129 779,94 0,5240 0,09338 1,850
Юпитер 5,20280 778,328 11 314,84 0,4384 13,058 398,88 0,0831 0,04845 1,306
Сатурн 9,53884 1426,99 29 166,98 0,3238 9,644 378,09 0,0335 0,05565 2,491
Уран 19,19098 2870,93 84 007,45 0,2282 6,799 369,66 0,0117 0,04724 0,773
Нептун 30,0707 4498,51 164 280,30 0,1824 5,432 367,48 0,0060 0,00858 1,774
Плутон 39,52 5912 247 255,1 0,1591 4,739 366,72 0,0040 0,25344 17,140
Луна 0,3844 27,322 1,018 29,531 13,176 0,05490 5,145
(от Земли) (среднее) Ґ_
>
со X S m
о о О
05. И X
к
о о
Wi *
а
и >
ГС-рї Hi
X
о
О X
о
И >
со о
W Таблица 4. Физические и космодинамические характеристики планет, Луны и Солнца
Небесное тело Отношение массы Солнца к массе небесного тела Гравитационный параметр к, км*/с2 Средний радиус сферы действия, млн. KM Средний радиус сферы влияния, млн. KM Средний радиус г*, KM Скорость освобождения на поверхности V ' OCB км/с Ускорение силы тяжести на поверхности без учета вращения, в ед. g Период вращения вокруг OCH Наклон экватора к орбите
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Меркурий 6023600 22032 0,112 0,366 2439 4,250 0,38 58,6 сут (0)°
Венера 408523,5 324858,8' 0,616 1,677 6050 10,363 0,90 243,16 сут 176°
Земля 332946,0 398600,5 0,925 2,482 6371 11,186 1,00 23 ч 56 мин 04 с 23°27'
Марс 3098710 42828,29 0,577 1,798 3388 5,028 0,38 24 ч 37 мин 23 с 24°48'
