§ 7. Облет Марса с возвращением к Земле

Представляет интерес так рассчитать полет, чтобы после выхода из сферы действия Марса космический аппарат, двигаясь по новой гелиоцентрической орбите, пересек орбиту Земли и притом в той ее точке, где в этот момент находится Земля. Таким путем можно возвратить капсулу с космического аппарата на Землю. Очевидно, возвращение имеет особое значение для космического корабля с экипажем. Подобные полеты обычно называют облетами Марса, причем не имеется в виду обязательный пролет над «обратной» стороной Марса.

В предыдущей главе мы встречались с траекториями полета, приводящими к возвращению к Земле через целое или дробное число лет. Если бы Марс не обладал полем тяготения, то любая из этих траекторий, пересекающая орбиту Марса, была бы пригодна для наших целей. Фактически пролет сферы действия Марса приведет к таким возмущениям, что возвращение к Земле в прежней точке ее орбиты не произойдет, но может произойти в новой точке.

Как показывают расчеты, «гравитационный удар» приводит к сокращению общей продолжительности полета Земля — Марс — Земля по сравнению с воображаемым случаем отсутствия поля тяготения у Марса. Так, пролет на близком расстоянии от поверхности Марса сокращает двухгодичное путешествие Земля — Марс — Земля примерно на 60 сут. Марс может быть достигнут как до, так и после достижения афелия орбиты перелета.

Возможны также полеты Земля — Марс — Земля с возвращением к Земле примерно через 3 года. Их траектории близки к орбите искусственной планеты с периодом обращения года [4.8].

Продолжительность перелета Земля — Марс — Земля может быть сокращена на 1 год с помощью активного маневра при облете [4.41]. Благодаря импульсу при облете Марса порядка возвращение к Земле может произойти через 450—500 сут. Скорость входа в земную атмосферу при этом, однако, составит в то время как при длительном перелете Земля — Марс — Земля (700— 750 сут) вход произойдет со скоростью (при этом импульс вблизи Марса будет менее 0,1 км/с, т. е. будет просто импульсом коррекции) [4.38].