Файл: Пекер Ж.К. Экспериментальная астрономия.pdf

впервые изучены Гоманом и получили название «гомановских полуэллипсов». Фактически при учете членов

ную в принципе: близкую к гомановской, но не касатель­

возможность можно исключить из рассмотрения. Дей­ ствительно, в момент перехода на орбиту следовало бы изменить направление скорости, уменьшив ее радиаль­ ную составляющую таким образом, чтобы спутник оказался на круговой орбите. Простые расчеты по­ казывают, что в итоге теряется больше, чем при­ обретается!

Существуют ли другие орбиты, касательные к основ­ ной орбите, но соответствующие негоризонталыюму на­ правлению скорости запуска? Легко показать, что в этом случае скорость была бы немного меньше, чем в случае гомановской орбиты, и, следовательно, для пе­

Земли.

Однако, как уже отмечалось, гомаиовскпе орбиты имеют серьезный недостаток, связанный с наличием со­ противления атмосферы. Поэтому более целесообразно рассматривать орбиты других типов.

П р е ж д е всего — вертикальный запуск, при котором легче всего преодолеть трудности, связанные с атмосфер­

получаются при вертикальном старте с последующей коррекцией траектории в полете и придания ей гори­ зонтального направления на нужной высоте. Расчет та­ ких орбит, предложенных Обертом, ведут исходя из ра­ венства потери энергии на сопротивление атмосферы и приращения потенциальной энергии. Очевидно, эти по­ тери зависят от формы ракеты-носителя,

Можно выделить другой тип орбит, на которых в процессе полета меняется энергия аппарата . Эти орбиты имеют свои преимущества, но, разумеется, требуют больше топлива. Было установлено, что, д а ж е если до­ пустить возможность орбит с непрерывно меняющейся энергией, гомановская орбита останется самой эконо­ мичной (если пренебречь силами сопротивления атмо­ сферы) . Однако необходимо подчеркнуть другой серьез­ ный недостаток гомановских траекторий. На них допускаются мгновенные изменения скорости и, следо­ вательно, огромные ускорения, опасные как для прибо­ ров, так и для экипажа на борту аппарата . Кроме того, важно отметить, что незначительные ошибки при старте приведут к большим ошибкам в апогее, так что остается необходимой коррекция.

Подобные соображения объясняют, почему исполь­ зуются многоступенчатые ракеты: «мертвый» вес (отра­ ботанные ступени) сбрасывается сразу после прироста энергии, так что приобретенная энергия дает более эф­ фективный вклад в рост орбитальной скорости.

В заключение этого раздела позвольте мне коснуться одного терминологического вопроса. К большому беспо­ койству пуристов-ученых радиокомментаторы и коррес­ понденты широко пользуются выражением «такой-то спутник вышел на орбиту или траекторию...». Разу ­ меется, подобная фраза может вызвать лишь улыбку, поскольку любой аппарат во время всего полета от мо­ мента старта до возвращения на Землю или до его разрушения находится на орбите или траектории. Этим выражением хотят сказать (так бы и следовало гово­ рить), что такой-то спутник, двигающийся по определен­ ной траектории, перешел с одного ее участка (где бла­ годаря действию стартовых ракет растет энергия аппа­ рата) на другой. Обычно при этом имеют в виду: «на другой участок, где действует только тяготение», иными словами — «на ньютоновскую часть орбиты или траекто­ рии». Слово «орбита» служит обычно для обозначения' замкнутого движения, когда спутник проходит после­ довательно несколько раз один и тот же путь; слово «траектория» имеет более общий смысл.

ков Земли) можно отнести соответственно и к полету космического аппарата с орбиты Земли вокруг Солнца

к Венере или к любой другой планете) ; независимо рас­ сматривается задача коррекции (с помощью неныотоновских сил) траектории.

Конечно, из-за сложности этой задачи мы не сможем привести здесь ее полное решение. Однако кое-что мож­ но легко понять почти интуитивно.

рость): в этом случае небольшой дополнительной энер­ гии достаточно для достижения орбиты Марса, распо­ ложенного в бесконечности по отношению к гравита­ ционному полю Земли *.

В системе Солнце — космический аппарат начальная скорость аппарата в действительности будет по отноше­

будет близка к орбите Земли. Различие между этими двумя орбитами возникло бы лишь вследствие несовпа-

* Автор хочет сказать, что Марс находится от Земли на столь большом расстоянии, что вблизи него поле тяготения последней не оказывает заметного влияния на движение космического аппарата.—

Прим. ред,