Глава 14. Спуск КА с орбиты искусственного спутника Земли
В общем случае задачу спуска формулируют следующим образом: КА, движущийся по орбите ИСЗ, необходимо мягко посадить в заданном районе земной поверхности, выдержав некоторые дополнительные условия и ограничения. Отсюда вытекает требование выполнения одного из основных условий, заключающегося в том, что скорость встречи КА с Землей должна быть близка к нулю. В результате на участке спуска должна быть погашена практически вся энергия, уровень которой чрезвычайно высок. Действительно, простые расчеты показывают, что только кинетическая энергия составляет около 109 Дж на каждый килограмм массы КА, находящегося на орбите ИСЗ. Это и определяет все основные проблемы возвращения.
В сформулированном виде задача возврата, на первый взгляд, обрат на задаче выведения на орбиту ИСЗ, т. е., если при выведении используют тягу реактивных двигателей для увеличения скорости и подъема КА, то при посадке подобные двигатели уменьшают скорость и спускают КА. Однако использование этого «активного способа торможения» сопряжено с огромными затратами топлива, так как прежде чем спустить КА, его надо вывести на орбиту, а каждый килограмм возвращаемого груза требует сотен и даже тысяч кг стартового веса. Нетрудно видеть, что этот путь, являясь единственно возможным при посадке на небесные тела, не имеющие атмосферы, энергетически невыгоден.
Для Земли и других планет, имеющих атмосферу, возможен другой путь, предполагающий использование аэродинамического торможения КА в атмосфере, — это способ «пассивного» гашения энергии.
|
