Еще больше космоса и интересных фактов в телеграмм-сайте.
Космическая дилемма из кино и реальности
Помните фильм «Марсианин»? Сцена, где экипаж, уже летящий к Земле, узнает, что их коллега жив на Марсе, и сталкивается с жестоким выбором: вернуться за ним, имея крайне ограниченный запас топлива. Дозаправка на Земле отняла бы драгоценное время, которого нет. Решение этой, казалось бы, неразрешимой задачи существует не только в фантастике, но и в реальной космонавтике. Это — гравитационный маневр.
Что такое гравитационный маневр?
По сути, это умный способ «позаимствовать» энергию у небесных тел. Космический аппарат может получить значительное ускорение, не расходуя при этом собственное топливо, используя лишь гравитацию и движение планет.
Принцип работы: космические качели
Аппарат входит в гравитационное поле планеты, двигаясь в том же направлении, что и сама планета (см. схему). Согласно закону сохранения энергии, покинуть это поле он должен с той же скоростью относительно планеты.
Обратите внимание: Живая этика бытия, пасторская психиатрия. Вопрос; нужно человеку поклонятся Богу, Звездам, Планетам, Человеку?.
Однако ключевой момент в том, что сама планета движется по орбите с огромной скоростью. В результате, отталкиваясь от ее гравитационного поля, аппарат получает прибавку к скорости, равную орбитальной скорости планеты. Это похоже на то, как если бы вы, прыгая с движущейся платформы, добавили к своей скорости еще и скорость этой платформы.Таким образом, без серьезных затрат топлива можно получить колоссальный прирост энергии. Особенно эффективны такие маневры вблизи массивных тел, таких как газовые гиганты или само Солнце, где приобретенная энергия с лихвой окупает необходимость сделать дополнительный «крюк» в маршруте.
Зачем это нужно? Открывая границы Солнечной системы
Гравитационный маневр — это пропуск в дальний космос. До его применения полеты были возможны лишь к ближайшим соседям Земли: Венере, Марсу и Меркурию.
Путешествие к внешним планетам требует колоссального количества топлива, а каждый лишний килограмм массы на орбите стоит баснословно дорого. Поэтому вопрос о «бесплатном» источнике энергии в космосе был критически важен.
Идея использовать движение планет для разгона кораблей начала обсуждаться учеными еще в начале XX века. А в 1956 году итальянский ученый Гаэтано Крокко детально рассчитал траекторию полета Земля-Марс-Венера-Земля с использованием гравитации Венеры.
От теории к практике: исторические миссии
Первый в истории гравитационный маневр был успешно выполнен в 1959 году советской автоматической станцией «Луна-3», которая, облетев Луну, сфотографировала ее обратную сторону. Луна выступила в роли гравитационной «пращи».
Эта технология стала ключом к самым амбициозным космическим миссиям:
- «Вояджер-1» и «Вояджер-2» получили рекордное ускорение для выхода за пределы Солнечной системы благодаря серии маневров вокруг Юпитера и Сатурна.
- «Кассини» выполнил сложнейшую комбинацию из четырех гравитационных маневров: дважды вокруг Венеры, а также вокруг Земли и Юпитера, чтобы достичь Сатурна.
- «Розетта», направляясь к комете, использовала четыре маневра вокруг Земли и Марса для набора необходимой скорости.
Благодаря этой технологии человечество получило детальные снимки далеких планет-гигантов, а некоторые аппараты, покинув Солнечную систему, несут послания к другим звездам.
Еще больше космоса и интересных фактов в телеграмм-сайте.
Еще по теме здесь: Новости науки и техники.
Источник: Гравитационный маневр или как путешествовать к далеким планетам.