В результате расчета межпланетной траектории получен импульс
скорости, необходимый для старта космического аппарата с низкой
околоземной орбиты (в случае прямого перелета Земля–Юпитер)
Δ
V
1
= 8
,
15
км/с и гиперболический избыток скорости относительно
Юпитера
Δ
V
2
= 4
,
55
км/с. Время перелета составит приблизительно
26 месяцев.
Тормозной импульс для формирования круговой экваториальной
орбиты ИСЕ высотой 100 км равен 6,53 км/с. Затраты импульса на пе-
ревод КА на полярную орбиту (поворот плоскости полета с помощью
модифицированного трехимпульсного маневра) составят 1,28 км/с.
В случае предварительного выполнения гравитационных маневров
значение необходимого тормозного импульса составит 4,42 км/с. В ре-
зультате пролетов Ганимеда вектор скорости КА должен быть повер-
нут на угол
χ
= 88
,
2
◦
. За один пролет Ганимеда на высоте
h
Г
= 100
км
вектор поворачивается на угол
Δ
χ
= 7
,
8
◦
, т.е. для максимально воз-
можного снижения величины импульса требуется совершить 12 про-
летов.
Заключение.
Достоинством подобной схемы перелета являет-
ся существенное снижение тормозного импульса (с 6,53 до 4,42 км/с,
т.е. на 2,11 км/с), т.е. уменьшение необходимого запаса топлива, сни-
жение общей массы аппарата и повышение доли полезной нагрузки.
Значение стартового импульса (в данном случае при прямом переле-
те Земля–Юпитер он составляет 8,15 км/с) можно уменьшить за счет
использования для разгона гравитационных полей внутренних планет
Солнечной системы [6, 7].
Недостатками приведенной схемы является увеличение длительно-
сти перелета и достаточно продолжительный период нахождения КА
в зоне радиационных поясов Юпитера. Поток электронов может пред-
ставлять серьезную опасность для КА ввиду большого риска повре-
ждения бортовой аппаратуры радиацией [8–10]. Также приведенный
расчет не учитывает гравитационные потери и затраты импульса на
коррекцию траектории для обеспечения встреч с Ганимедом, которые
могут составить несколько сот метров в секунду.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Keplerian
Elements for Approximate Positions of the Major Planets // Jet
Propulsion Laboratory (JPL). URL:
(дата обра-
щения: 04.03.2013).
2.
Охоцимский Д.Е.
,
Сихарулидзе Ю.Г.
Основы механики космического полета:
учеб. пособие. М.: Наука, 1990. 448 с.
3.
Иванов Н.М.
,
Дмитриевский А.А.
,
Лысенко Л.Н.
Баллистика и навигация кос-
мических аппаратов. М.: Машиностроение, 1986. 296 с.
4.
Planets
and Pluto: Physical Characteristics // Jet Propulsion Laboratory (JPL). URL:
(дата обращения 04.03.2013).
58 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2014. № 4
