Техника - молодёжи 1960-01, страница 18

УЖЕ ПРИ полете к Луне м вокруг Луны приходилось учитывать не только притвжеиие Земли и Луны, но и притяжение Солнца. Роль Солнца резко возрастает, как только мы приступаем к расчету новых путей в космос, за пределы системы Зам-ля — Луна, к ближайшим и в то же время наиболее загадочным планетам солнечной системы — к Марсу и Венере.

Марс м Венера — соседи Земли. Орбита Венеры расположена внутри земной орбиты, в 42 млн. км от нее; орбита Марса — снаружи, на среднем расстоянии 75 млн. км. Кратчайшие расстояния между Землей и зтими планетами могут составлять соответственно 39 и 56 млн. км.

Марс давно уже привлекает внимание астрономов — ведь его природные условия более, чем у других планет, напоминают земные. Марс окружен атмосферой, которая у поверхности в 10—12 раз разреженнее земной. На Марсе есть вода, проявляющая себя в виде белых пятен инея или. льда у полюсов, а также в виде тонких облаков, состоящих скорее всего из ледяных кристалликов, плавающих в атмосфере планеты. С распространением влаги связано, по-видимому, периодическое потемнение обширных областей, сопро-вождеющее таяние «полярных шапок» Марса.

Большую часть поверхности Марса занимают оранжево-красные пространства, похожие на наши пустыни. Их называют «материками». Меньшую часть занимают темные области, получившие название «морей», хотя их природа совсем иная. Большинство ученых считает, что «моря» — зто области, покрытые растительностью. Раскрыть многие из загадок Марса мы сможем, вероятно, уже в ближайшие годы, когда к Марсу полетят автоматические ракеты, снабженные приборами для съемки и передачи изображений иа далекие расстояния. По каким же путям полетят зти межпланетные корабли?

ПОЛЕТ К МАРСУ

Перелет иа Марс может продолжаться различное время в зависимости от начальной скорости и траектории полета. После разгона ракеты с помощью двигателей и придания ей скорости определенной величины и направления ее двигатели, как известно, выключаются, и дальнейший полет происходит уже под действием

сил притяжения Солнце и планет, или, как говорят астрономы, по законам небесной механики. Наиболее выгодным, с точки зрения экономии горючего, будет перелет по полуэллипсу, касательному к орбитам Земли и Марса. В этом случае ракете нужно сообщить начальную скорость 11,59 км/сек — лишь на 0,23 км/сек больше, чем у первой советской космической ракеты. Это значит, что полет иа Марс на требует значительного увеличения мощности двигателей по сравнению с теми мощностями, которые уже были достигнуты при пуске советских космических ракет. Перелет по полуэллипсу займет 259 суток, или восемь с половиной месяцев.

Но стоит увеличить начальную скорость до 12 км/сек, и срок перелета сократится до 150 суток. За счет чего же получится выигрыш времени в 109 суток? Это произойдет не только за счет увеличения скорости, но и в результате изменения траектории полета: дуга эллипса становится короче. Орбиту Марса такая ракета пересечет под некоторым углом и будет опускаться на поверхность планеты с большей скоростью, чем в первом случае: 8,7 км сек вместо 5,7 км, сек.

Еще более быстрым и коротким был бы перелет с Земли на Марс по параболической траектории. Если сообщить ракете начальную скорость 16,7 км/сек, она достигнет поверхности Марса за 70 суток. Но посадке на поверхность Марса представит серьезные трудности, так как скорость к моменту встречи с планетой достигнет 20,9 км/сек и ее торможение потребует значительного расхода горючего.

Может показаться

странным, что скорость

ракеты, удаляющейся от Солнца, возрастает с 16,7 км'сек до 20,9 км/сак. На самом деле скорость ракеты относительно Солнца (гелиоцентрическая скорость) при перелете от Земли к Марсу по параболе убывает от 42,1 до 34,1 км/сек. Приведенные же выше значения скоростей ракет показывают, как быстро будут они двигаться относительно Земли и Марса. Это плаието-центрические скорости, зависящие не только от скорости самой ракеты, но и от скорости движения планеты по ее орбите, а также от угла встречи траектории ракеты с орбитой планеты.

При расчете траекторий будущих

А У

В. БРОНШТЭН

Рис. Е. БОРИСОВА

ракет нужно знать их гелиоцентрические скорости. Именно они определяют форму орбиты и время перелета. Для определения расхода горючего надо знать планетоцентрические скорости взлета и посадки, которые надо набрать или погасить работой двигателя.

Будущим космонавтам придется учитывать, что взаимное расположение Земли и Марса, движущихся по своим орбитам, непрерывно изменяется и вылет с Земли иа Марс, а также с Марса на Землю возможен не в любой день, в в строго определенные моменты.

В варианте возможного перелета иа Марс (по полуэллипсу) путешественникам пришлось бы дожидаться благоприятного момента для возвращения не Землю 15 месяцев, а вся экспедиция заняла бы 2 года 8 месяцев.

\