§ 8. Экспедиции на астероиды

В последнее время высказывается мнение, что экспедиция на какой-либо астероид должна предшествовать экспедиции на Марс. Дело в том, что из огромного числа астероидов нетрудно, по-видимому, выбрать объект для экспедиции, не требующий, во-первых, чрезмерных энергетических затрат и, во-вторых, слишком большой длительности экспедиции. Первому обстоятельству благоприятствует слабое притяжение даже самых крупных астероидов и то, что их орбиты в большинстве случаев имеют малые эксцентриситеты и умеренные наклоны (см. § 2 гл. 20). Что касается второго обстоятельства, то предоставляется возможность сократить до минимума время ожидания, если подобрать соответствующий астероид назначения.

Обратимся к схеме экспедиции на Марс при параболических траекториях полета в обоих направлениях (рис. 166 в § 5). Здесь время ожидания уже близко к нулю, так как момент прибытия на Марс отделен лишь 6 сутками от даты противостояния. Немного превысив третью космическую скорость, можно отправить корабль на Марс по такой траектории, что он прибудет на планету в момент противостояния и теоретически (если забыть об эксцентриситете и

наклоне орбиты) сможет в тот же момент отправиться по симметричной траектории в обратный путь.

Очевидно, для какой-то гипотетической планеты с определенным радиусом орбиты могла бы найтись аналогичная гомановская траектория перелета, позволяющая по прибытии к планете назначения сразу же отправиться в обратный путь по второй половине эллипса прибытия. Время гомановского перелета для этого должно быть равно 1; 1,5; 2; 2,5,... годам, чтобы Земля могла прийти в начальную точку орбиты через 2; 3; 4; 5... лет после старта, когда туда же прибудет возвращающийся корабль. Для случая двухлетней экспедиции радиус гипотетической орбиты (в а. найдется из соотношения

(см. формулу (10) в § 4 гл. 13), откуда

Близкие к этому значению большие полуоси орбит имеют астероиды группы Флоры. Орбита астероида Веста (диаметр имеет большую полуось 2,3617 а. е., эксцентриситет 0,089, наклон 7,13°. Если пренебречь наклоном, то суммарная характеристическая скорость при полете по полуэллиптической орбите в перигелий Весты равна в афелий — Если учитывать наклон, то энергетически оптимальные экспедиции на Весту (минимум суммы импульсов схода с околоземной орбиты и торможения при посадке на Весту и минимум скорости отлета с Весты; торможение у Земли аэродинамическое) возможны в 1974-1976 гг. и в 1978-1980 гг. Для первой экспедиции: старт в январе 1974 г. (4,375 км/с); посадка на Весту в январе 1975 г. ( время перелета 1,042 года; время ожидания 0,365 сут; взлет с Весты в январе 1975 г. ( возвращение на Землю в январе время перелета 0,959 года; продолжительность всей экспедиции 2,002 года; суммарная характеристическая скорость Соответствующие данные для второй экспедиции: март 1978 г. (5,338 км/с); декабрь 1978 г. (6,017 км/с); 0,770 года; 7,30 сут; январь 1979 г. (5,079 км/с); январь 1980 г.; 1,030 года; 1,820 года; 16,425 км/с. Увеличение импульсов скоростей на несколько десятков метров в секунду позволяет изменять время ожидания, снижая его до нуля или увеличивая в десятки раз [4.1191.

Указанные значения суммарных характеристических скоростей примерно равны соответствующим значениям для «дважды гомановских» экспедиций на поверхности Венеры и Марса (во втором случае с реактивной посадкой; см. табл. 13 в § 5).

Малая сила тяжести на астероиде позволяет высадившимся на нем космонавтам быстро произвести обследование значительной

площади, совершая в скафандрах прыжки на высоту без риска затеряться в пространстве, если только радиус астероида превышает Посадки на астероидах, вероятно, не потребуют специальных посадочных отсеков. Физической силы космонавтов будет достаточно, чтобы нужным образом установить корабль на поверхности. Можно думать, что поверхностные породы на астероидах окажутся более рыхлыми, чем на больших планетах, и космонавтам совсем легко будет вырыть пещеры для защиты от метеоритов и вспышек на Солнце [4.120].