Головна

   Велика Радянська Енциклопедія

Орбіти штучних космічних об'єктів

   
 

Орбіти штучних космічних об'єктів , траєкторії руху космічних апаратів (КА). Відрізняються від орбіт небесних тіл природ. походження головним чином наявністю активних ділянок, на яких КА рухається з включеним реактивним двигуном. Часто, однак, під О. і. к. о. розуміють лише ділянки пасивного (з вимкненим двигуном) польоту. Орбіти КА вивчаються в астродинаміці .

За характером руху КА поблизу досліджуваного небесного тіла розрізняють орбіти прольоту, супутникові орбіти, орбіти посадки (жорсткою і м'якою). За орбіті прольоту КА рухається з гіперболічної швидкістю відносно досліджуваного небесного тіла і після зближення з цим тілом покидає його околицю (див. Космічні швидкості ). Корекція орбіти прольоту реактивними імпульсами виробляється зазвичай до моменту зближення, на ділянці ж зближення корекція, як правило, не проводиться, і КА здійснює пасивний політ. Супутникові орбіти КА характеризуються еліптичними швидкостями руху відносно досліджуваного небесного тіла. Для виведення КА на супутникову навколомісяцеву або околопланетную орбіту необхідно зменшити швидкість КА при зближенні з небесним тілом до еліптичної, що досягається реактивним гальмуванням КА. Для жорсткої посадки КА на поверхню небесного тіла характерна велика відносна швидкість КА у момент зіткнення з поверхнею небесного тіла. В результаті жорсткої посадки КА, як правило, руйнується. Орбіти жорсткою посади є окремими випадками орбіт прольоту або супутникових орбіт, коли частина орбіти проходить під поверхнею небесного тіла і зіткнення з цією поверхнею припиняє рух КА. М'якою посадкою називається така, при якій відносна швидкість KA в момент контакту з поверхнею небесного тіла не досягає значень, що призводять до руйнування КА. М'яка посадка забезпечується гальмує реактивною тягою на ділянці спуску КА або парашутної системою, якщо небесне тіло має досить щільну атмосферу.

Орбіти КА вибираються і розраховуються заздалегідь, відповідно до завдань, які вирішуються при запуску КА. При виборі орбіт КА велику роль відіграють питання економного витрати пального та збільшення корисної ваги КА, тому прагнуть максимально використовувати силу тяжіння досліджуваного тіла для зміни траєкторії в потрібному напрямку. Прикладом такого роду є політ автоматичної міжпланетної станції (АМС), виведеної на орбіту 4 жовтня 1959 третьою радянською космічною ракетою. У момент зближення з Місяцем АМС пройшла на відстані 6500 км від поверхні Місяця і сфотографувала її зворотну сторону; під дією тяжіння Місяця її траєкторія зігнулася і АМС повернулася до Землі з боку Північної півкулі. Пройшовши на відстані 4700 км від поверхні Землі, АМС передала знімки на Землю.

Так як КА мають малі розміри і маси, то на їх орбіти поряд з силами тяжіння помітно впливають опір атмосфери (Землі або планет) і світловий тиск, які практично не впливають на рух природних небесних тіл. У русі штучних супутників Землі (ШСЗ) найбільш помітні обурення від опору атмосфери і від стиснення Землі. Під дією опору атмосфери орбіта поступово зменшується в розмірах - відбувається вікове зменшення велика піввісь і ексцентриситет таким чином, що висота перигея орбіти зменшується у багато разів повільніше, ніж висота апогею. Наслідком зменшення розмірів орбіти є зменшення періоду обігу ШСЗ навколо Землі і прискорення видимого руху ШСЗ. Ці зміни орбіти відбуваються тим швидше, чим ближче орбіта до поверхні Землі. При висоті кругової орбіти близько 150-160 км і нижче зміни настільки швидкі, що ШСЗ не встигає зробити повного обороту і падає на Землю. Стиснення Землі викликає два основних ефекту в русі ШСЗ: обертання площини орбіти ШСЗ навколо осі Землі, що відбувається у напрямі, зворотному руху ШСЗ (зворотній рух лінії вузлів орбіти), і обертання самої орбіти в її площині (рух лінії апсид). Швидкість руху лінії вузлів дорівнює нулю, якщо площина орбіти перпендикулярна до площини земного екватора. Напрямок руху лінії апсид залежить від нахилу орбіти до площини екватора і збігається з напрямком руху ШСЗ в орбіті, якщо нахил орбіти i <63? 26 '; якщо нахил більше цього значення, то лінія апсид рухається в напрямку, зворотному напрямку орбітального руху супутника.

Вибрана (розрахункова) орбіта КА, через неминучі відхилень режиму роботи двигунів від розрахункового при запуску і корекціях, реалізується не цілком точно. Орбіта безперервно змінюється під впливом збурюючих сил. Тому виникає завдання вимірювання видимого руху КА і визначення параметрів (елементів) реальної орбіти за результатами цих вимірів. Найбільш поширені радіотехнічні методи спостережень, що дозволяють визначати відстані до КА і його радіальні швидкості. Рух близьких до Землі КА (ШСЗ, місячні зонди) вимірюється також за результатами спостережень, що дозволяють визначати кутові координати КА (зазвичай пряме сходження і схилення або азимут і висоту), а також за допомогою лазерних далекомірів. Уточнені значення параметрів (елементів) орбіти використовуються для розрахунку коригуючих імпульсів і для прогнозу руху КА (обчислення ефемериди) при подальших спостереженнях КА.


Літ.: Льовантовський В. І., Механіка космічного польоту в елементарному викладі, М., 1970; Ельясберг П. Е., Введення в теорію польоту штучних супутників Землі, М., 1965; Еськобал П. Р., Методи визначення орбіт, пер. з англ., М., 1970.

© Ю. В. Батраков.





Виберіть першу букву в назві статті:

а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я

Повний політерний каталог статей


 

Алфавітний каталог статей

  а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я
 


 
© 2014-2022  vre.pp.ua