2 / 19
Лан Аньци
2
Инженерный журнал: наука и инновации
# 7·2017
между орбитами Земли и Апофиса находят на базе двукратного ре-
шения задачи Эйлера — Ламберта с последующим уточнением. При
анализе затрат топлива используют характеристики обычных двига-
тельных установок с большой тягой (ракеты-носители (РН) типа
«Союз», «Зенит», разгонный блок типа «Фрегат»).
Анализ орбитального движения спутника в окрестности Апофиса
проводят с учетом влияния возмущений трех типов: притяжения не-
скольких дальних небесных тел (Солнца, Земли, Луны, Венеры и
Юпитера), несферичности астероида и давления солнечного света.
Учитываются собственное вращение астероида вокруг своего центра
масс, а также возможное затенение аппарата астероидом как вытяну-
тым эллипсоидом вращения.
Рассмотрено движение около астероида основного КА, который по-
сле пребывания у Апофиса в течение недели-месяца возвращается
к Земле, и специального мини-спутника с длительным пребыванием
у астероида для уточнения его орбиты. Показано, что при оптимальном
выборе их начальных орбит им можно обеспечить достаточно продол-
жительное «время жизни» около Апофиса, которое у мини-спутника,
в частности, достигнет нескольких лет (например, с 2020 г. до 2029 г.)
до момента тесного сближения Апофиса с Землей в 2029 г.
В данной статье получили развитие темы, рассмотренные в рабо-
тах [1–3].
Схема полета.
Общая схема для экспедиции КА к Апофису
с возвращением к Земле состоит из пяти этапов.
1. Геоцентрический этап продолжительностью
t
[
t
0
,
t
1
] включает
в себя выведение КА на переходную орбиту высотой
H
0
≈ 200 км ис-
кусственного спутника земли (ИСЗ); разгон КА на орбиту полета
к Апофису двигателями большой тяги (ДБТ); выход КА из сферы
действия Земли в момент
t
1
.
2. Гелиоцентрический пассивный перелет КА от Земли к Апофи-
су в течение
t
[
t
1
,
t
2
].
3. Приастероидный этап длительностью
t
[
t
2
,
t
3
] включает в себя
выход КА на орбиту спутника астероида с помощью второго блока
с ДБТ, пребывание аппарата у астероида с возможной посадкой на
его поверхность, последующий разгон КА до энергии, необходимой
для полета к Земле и оставление у Апофиса мини-спутника.
4. Гелиоцентрический пассивный перелет КА от Апофиса к Земле
в течение
t
[
t
3
,
t
4
].
5. Второй геоцентрический этап, который длится
t
[
t
4
,
t
5
], — это
отделение спускаемого аппарата, вход в атмосферу Земли, торможе-
ние, посадка. Никаких ограничений на скорость КА на этом этапе
полета не ставится.