§ 2. Прямые перелеты

Под прямыми полетами мы будем понимать такие полеты, траектории которых на пути к конечной цели не пересекают сфер действия каких-либо промежуточных планет (примером непрямого перелета является уже знакомый нам перелет Земля — Венера — Меркурий, рассмотренный в § 3 гл. 18).

Ознакомление с табл. 6 и 7 (§ 4 гл. 13) поистине навевает грусть. И дело не в том, что минимальные начальные скорости отлета с Земли довольно велики (в конце концов все они меньше третьей космической скорости, а нам встречались и большие). Пугают очень большие продолжительности полетов.

Гомановский перелет к Юпитеру, начинающийся при скорости продолжается без трех месяцев 3 года, а параболический более года. Минимальная начальная скорость достижения Сатурна всего лишь на превышает соответствующую величину для Юпитера, но время перелета составляет уже 6 лет. По параболической же траектории Сатурн может быть достигнут за 2,5 года. Все это более или менее терпимо. Однако с остальными планетами группы Юпитера дело обстоит гораздо хуже. Полеты к Урану, Нептуну, Плутону требуют мало отличающихся минимальных скоростей, так как они уже близки к третьей космической. Но продолжительности полетов, как видно из табл. 6 и 7, колоссальны. Полет до Плутона (при его среднем расстоянии) по параболической траектории продолжается более 19 лет! 21 января 1979 г. Плутон, двигаясь посвоей достаточно вытянутой орбите, оказался внутри почти круговой орбиты Нептуна и снова окажется дальше от Солнца, чем Нептун, только в марте 1999 г. (он достигнет перигелия в 1989 г.), так что

полет к Плутону с параболической скоростью, совершенный до конца столетия, должен продолжаться 13 лет. Ниже мы увидим, как можно достичь Плутона за более короткое время. Интересно, что параболический перелет до афелия Плутона, который находится на расстоянии 49,54 а. е. и в котором планета будет в 2113 г., должен продолжаться 27 лет — вдвое дольше, чем до перигелия

Синодический период обращения Юпитера равен 399 сут, т. е. благоприятный сезон наступает каждый год с опозданием немногим больше, чем на месяц, примерно так: август — сентябрь 1977 г., сентябрь — октябрь 1978 г., октябрь — ноябрь 1979 г., ноябрь — декабрь 1980 г., декабрь 1981 г.— январь 1982 г., февраль 1983 г., март 1984 г., апрель 1985 г., май 1986 г., июнь 1987, июль — август 1988 г., сентябрь 1989 г., октябрь 1990 г. Наиболее благоприятны те сезоны, которые приходятся на начало января и начало июня, когда Земля находится вблизи линии узлов орбиты Юпитера. При этом январские сезоны особенно удачны, так как в январе Земля находится вблизи своего перигелия, где ее скорость на больше, чем в афелии, проходимом в июне. (Это обстоятельство сказывается сильнее, чем при полетах к Марсу, так как теперь траектория перелета гораздо длиннее.) Старты в январские сезоны сопровождаются наименьшей начальной скоростью из всех возможных (по разным сезонам) начальных скоростей, угловой дальностью, близкой к 180°, наименьшим наклонением траектории перелета, продолжительностью полета порядка 1000 сут.

Синодические периоды остальных планет группы Юпитера немного превышают год (см. табл. 3 в § 1 гл. 13). Сезон, благоприятный для полета к Сатурну, наступает ежегодно с опозданием на две недели. Для Урана, Нептуна и Плутона опоздание наступает на срок от 5 до 1 сут. Космические аппараты к планетам юпитерианской группы можно запускать ежегодно, чтобы в течение долгих томительных лет ждать результатов эксперимента!

Большие дальности перелетов к Юпитеру и следующих за ним планет позволяют предполагать большую чувствительность траекторий к начальным ошибкам. Действительно, отклонение величины начальной скорости при полете к Юпитеру на вызывает отклонение в картинной плоскости для гомановской траектории на для других траекторий на величину порядка На среднем участке полета отклонение на может быть компенсировано импульсом коррекции порядка Для изменения длительности полета на необходим импульс коррекции около [4.65].