Баллистический захват - это низкоэнергетический метод выхода космического корабля на орбиту далекой планеты или луны. Перед баллистическим захватом космический корабль будет использовать метод, называемый переходной орбитой Хомана , для этого космический корабль должен сжигать топливо, чтобы замедлиться на далекой планете. Требование перевозить топливо в космосе увеличивает стоимость и сложность корабля.
Для достижения баллистического захвата космический корабль помещается на траекторию полета перед орбитальной траекторией цели. Затем космический корабль захватывается гравитацией целевой планеты, позволяя маломощным ионным двигателям двигаться по орбите. Впервые баллистический захват был использован японским космическим кораблем Hiten в 1991 году как способ добраться до Луны. [1]
Преимущества
Прогнозируется, что это будет:
- безопаснее, поскольку нет критического по времени выведения на орбиту ,
- запускается практически в любое время, не дожидаясь узкого окна возможностей,
- более экономичен для некоторых миссий.
Космический корабль, движущийся с более низкой орбитальной скоростью, чем у целевого небесного тела, выводится на орбиту, аналогичную орбите планеты или луны, позволяя ему двигаться к нему и гравитационным путем вывести его на орбиту без необходимости в вводном ожоге. [1] [2] [3]
Передача с низким энергопотреблением
Низкая передача энергии (ЛПЭ) была предложена в 80-х годах. Космический корабль запускается на переходную орбиту, которая помещает его впереди орбитального пути целевой планеты. Когда планета приближается к космическому кораблю, гравитация планеты втягивает его на высокую круговую орбиту, устраняя необходимость в вводе ожога. Эта орбита временная, в конце концов космический корабль снова покинет ее, но затем он использует двигатели малой мощности, чтобы перейти на более низкую орбиту. На этом этапе он может использовать гораздо более эффективные ионные двигатели, поскольку нет необходимости в высоком уровне тяги.
На некоторых орбитах-мишенях общее количество топлива меньше, чем при перелете Хомана. Передача Хомана более экономична, если нацелена орбита ближе к Марсу, но может быть осуществлена только в определенное время. С другой стороны, баллистический захват можно использовать в любое время.
В 2014 году передача с низким энергопотреблением была предложена в качестве улучшенного орбитального маневра для будущих миссий на Марс . Его можно выполнять в любое время, а не только один раз в 26 месяцев, как при других маневрах, и не требует опасного и дорогостоящего (затрат на топливо) торможения. Но на переход Хомана уходит до одного года вместо девяти месяцев. [1]
Рекомендации
- ^ a b c Хадхази, Адам (22 декабря 2014 г.). «Новый способ добраться до Марса безопасно, в любое время и недорого» . Scientific American . Проверено 25 декабря 2014 .
- ^ Топпуто, Ф .; Бельбруно, Э. (2015). «Переходы Земля – Марс с баллистическим захватом». Небесная механика и динамическая астрономия . 121 (4): 329–346. arXiv : 1410,8856 . Bibcode : 2015CeMDA.121..329T . DOI : 10.1007 / s10569-015-9605-8 . S2CID 119259095 .
- ^ Уильямс, Мэтт (26 декабря 2014 г.). «Сделать путешествие на Марс дешевле и проще: аргументы в пользу баллистического захвата» . Вселенная сегодня .