48
Маневрирование в космосе
Кандидат физико-математических наук
В. Е. БЕЛОНУЧКИН
В предыдущей статье этого автора «Законы Кеплера и школьная физика» («Квант», 1986, № 2) был разобран неокотряные задачи на движение различных космических объектов. В данной статье обсуждается еще несколько, теперь уже более сложных, вопросов на ту же тему.
Вероятно, аналогичные задачи могут встречаться с физическими олимпiadах, чем наступительных экзаменах. Однако мы полагаем, что знакомство с ними оказывает равные площади.
Большие и малые планеты, кометы, естественные спутники планет миллионы и миллионы лет движются по одним и тем же траекториям. Не так обстоит дело с искусственными космическими аппаратами. Спутники переходят с орбиты на орбиту, стыкуются и разделяются, с них осуществляется запуск межпланетных станций.
Каждай маневр в космосе — сложная научно-техническая задача. Для ее решения необходимо учеть много-жество различных факторов, проведенные массу точнейших расчетов, с ювелирной точностью выполнить те операции, которые предписаны результатами расчетов.
Мы рассмотрим простейшие маневры и проведем лишь самые грубые оценки. Найболее «изошренным» нашим ordinem будет второй закон Кеплера, поступирующий, что радикус-вектор тела, свободно движущегося в окрестностях тяготеощero центра, за равные промежутки времени описывает равные площади.
Начнем с широкого известной задачи.
Задача 1. Каким должно быть изменение скорости спутника, обращающейся по околоземной орбите, чтобы он мог нассегда покинуть Землю?
Для решения этой задачи нам не потребуется даже второй закон Кеплера. Зато мы постараемся вспомнить несколько полезных для дальнейшего формирования космической форму и соответствий.
Как известно, для движения по околоземной орбите тело должно иметь скорость, равную первой космической km/c, а для того чтобы улететь от Земли, необходима вторая космическая скорость («скорость убета-