15 / 19
Анализ космических траекторий для экспедиции Земля–Апофис–Земля…
Инженерный журнал: наука и инновации
# 7·2017 15
Рис. 6.
Движение мини-спутника около Апофиса в тече-
ние 2020–2029 гг. для μ
A
= 1,8 м
3
/с
2
,
= 1,7,
r
0
= 1,5 км,
i
0
= Ω
0
= 90
при влиянии всех возмущений
Результаты более подробного анализа показали, что для началь-
ного радиуса орбиты
r
0
существует оптимальный диапазон, для кото-
рого при правильном выборе начальной ориентации орбиты мини-
спутник в течение девяти лет (2020–2029) остается в окрестности
астероида. При
= 1,5...1,7, μ
A
= 1,8 м
3
/c
2
,
P
30 ч этот диапазон
r
0
1,3…1,6 км. Для более тяжелого астероида при μ
A
= 2,86 м
3
/c
2
,
α
= 1,7 указанный диапазон радиусов орбиты мини-спутника
r
0
1,4…2 км.
Кроме того, обнаружена и большая чувствительность времени жиз-
ни мини-спутника от
r
0
в окрестности
r
0
= 1 км. В случае
r
0
= 0,999 км
это время составляет около двух лет, а при
r
0
= 1 км оно увеличивается
до
T
, равного шести годам, вследствие сильного взаимодействия
между влияниями несферичности астероида и давлением солнечного
света. Также близость периода орбиты КА к периоду собственного
вращения астероида, составляющего ~30 ч, приводит к явлениям ти-
па резонансных.
При анализе задачи варьировался ряд основных характеристик,
в частности, масса, удлинение, параметры вращения астероида, масса
и параметры начальной орбиты КА (ее плоскость, размеры, эксцен-
триситет), начальная дата полета. Основные результаты анализа,
представленные выше, сохраняются и в этих случаях.
Заключение
. Выполнено комплексное исследование траекторий
КА для предложенной схемы экспедиции Земля–Апофис–Земля.
Определены две оптимальные траектории КА с помощью ДБТ для раз-
ных типов перелета в течение 2019–2022 гг. Анализ показал, полезная
масса КА
m
p
при возвращении к Земле составляет ~155…230 кг при