§ 3. Полет к Меркурию при попутном облете Венеры

Пертурбационный маневр в сфере действия Венеры может служить естественным способом достижения Меркурия при уменьшенной скорости отлета с Земли. Идея очень проста: пошлем станцию только до Венеры, а дальнейшее предоставим сделать гравитации Венеры. Если и придется сообщить дополнительный импульс вблизи Венеры, то не более 0,1 км/с [4.58]. Поле тяготения Венеры должно уменьшить скорость подлета станции к Венере, чтобы она смогла направиться дальше к центру Солнечной системы. Грубо говоря, участок траектории Венера — Меркурий делается равносильным траектории перелета космического аппарата, посланного к Меркурию жителями Венеры, если бы таковые могли существовать в пекле этой планеты.

Рис. 150. Траектория космического аппарата «Маринер-10»: а) проекция на плоскость эклиптики, б) вид «сбоку». Ромбики — положения «Маринера-10»: светлые — во время коррекции, 1 — запуск, 2 — пролет Венеры, 3 — встреча с Меркурием вблизи афелия, 4 — заход за Солнце для Земли.

Оптимальные траектории Земля — Венера—Меркурий должны начинаться примерно в тот же сезон, что и оптимальные перелеты Земля — Венера (с ошибкой, как правило, в две-три недели). Правда, в некоторых случаях выигрыш в суммарной характеристической скорости (старт плюс активный маневр у Меркурия, если он нужен) по сравнению с прямым перелетом Земля — Меркурий чересчур мал [4.58]. Как пролет мимо Венеры, так и достижение Меркурия возможны на первых и на вторых полувитках траекторий х), а также на вторых и более оборотах.

Попутный облет Венеры особенно важен, если ставится задача запуска искусственного спутника Меркурия [4.59] или спуска на его поверхность, так как он позволяет уменьшить планетоцентрическую скорость входа в сферу действия Меркурия благодаря

уменьшению гелиоцентрической скорости, с которой аппарат нагоняет Меркурий.

Первый и единственный до 1979 г. полет к Меркурию был одновременно и первым пертурбационным маневром в гравитационном поле Венеры (рис. 150). Американский космический аппарат «Маринер-10» (масса 525 кг) был запущен 3 ноября 1973 г. с помощью ракеты «Атлас — Центавр» (начальная скорость на высоте февраля 1974 г. он пролетел с планетоцентрической скоростью на расстоянии от Венеры и 29 марта со скоростью на расстоянии от Меркурия. Приращение скорости при облете Венеры составило Отклонение на от расчетной точки вблизи Венеры грозило отклонением на около Меркурия. Производились коррекции до и после облета Венеры. Выход из сферы действия Меркурия был рассчитан так, чтобы аппарат вышел на орбиту искусственной планеты с периодом обращения 176 сут, (двойной период Меркурия). (Практически это была почти та же орбита Венера — Меркурий: слишком слабо поле тяготения Меркурия!) Коррекции 9 и 10 мая 1974 г. обеспечили новую встречу с Меркурием 21 сентября 1974 г. — на расстоянии марта 1975 г. произошла третья встреча с Меркурием, успевшим после первой встречи 4 раза обойти Солнце. Последующие встречи уже проходили при отсутствии связи со станцией.