Орбиты космических кораблей

Сейчас ни один из космических аппаратов, отправляющихся в дальний рейс, не выпускается в космос без специального реактивного двигателя, установленного на борту.

Таким образом, наша речь будет идти о маневрах — преднамеренных или вынужденных. Маневрирование является ответственной и сложной операцией с точки зрения как баллистического обеспечения ее, так и технической реализации.

Расчет маневров космических аппаратов, как правило, связан со значительными вычислительными трудностями и требует привлечения серьезного теоретического аппарата из арсенала современных достижений математики.

Общие вопросы, связанные с математической стороной расчета маневрирования, вводятся необходимые метрические интерпретации наиболее общих характеристик маневров без которых будет трудно обойтись по пути в неведомый мир.

В космической баллистике обычно используется следующее определение маневра: управляемое движение космического аппарата в результате которого происходит изменение орбиты или траектории его полета. В свою очередь, управляемым движением называют движение космического аппарата под действием некоторой управляющей силы.

В космосе нет опоры, отталкиваясь от которой можно было бы нужным образом изменить траекторию полета. Поэтому в качестве управляющей силы можно использовать тягу реактивного двигателя, аэродинамическую силу (при полете в атмосфере) и некоторые малые силы, например световое давление, солнечный ветер или магнитное поле.

Назовем начальной ту орбиту космического аппарата, по которой он совершал полет до проведения маневра. Орбита, на которую должен перейти аппарат в результате выполнения одного или следующих друг за другом нескольких маневров, обычно называется конечной или требуемой. В промежутках между маневрами полет происходит по переходным орбитам.

Решение задач маневрирования в одних случаях предусматривает последовательное прохождение космического аппарата с начальной орбиты через переходную на конечную. В других случаях, в частности, когда требуется всего лишь единственный маневр, переходная орбита исчезает, вырождаясь в точку, и конечная орбита реализуется сразу же после маневра.