Естественный спутник Земли обладает большим угловым моментом, который, как мне кажется, можно использовать для получения значительного импульса для выхода из местного SOI. Использовал ли какой-либо зонд облет Луны как часть своей траектории полета? Есть ли причины, по которым этот маневр не используется регулярно?
Спутники STEREO использовали несколько гравитационных содействий Луны, чтобы значительно уменьшить количество топлива, необходимого для вывода этих двух спутников на гелиоцентрические орбиты. В результате первого пролета STEREO впереди (STEREO-A) был выброшен из системы Земля-Луна с большой полуосью, немного меньшей, чем у системы Земля-Луна. STEREO-A имеет период 346 дней.
STEREO сзади (STEREO-B) не проходил так близко к Луне, как STEREO-A. Не совсем убежал. Вместо этого он вышел на большую орбиту, а затем снова встретился с Луной. Этот второй пролет действительно выбросил STEREO-B из системы Земля-Луна, но с немного большей большой полуосью, чем у системы Земля-Луна. STEREO-B имеет период 388 дней.
Следующая страница nasa.gov содержит видео и графику, которые показывают, как два спутника STEREO использовали Луну для гравитационной поддержки:
Маршруты STEREO к солнечным орбитам.
Японский космический корабль Nozomi также использовал облет Луны. К сожалению, во время последующего облета Земли все пошло наперекосяк, а затем снова пошло наперекосяк на Марсе.
Облеты Луны могут быть полезны, если цель состоит в том, чтобы оставаться в непосредственной близости от системы Земля-Луна. Ряд околоземных транспортных средств использовали гравитацию Луны для уменьшения потребности в топливе. Космические аппараты WIND и GEOTAIL воспользовались преимуществами « двойного обхода Луны ».
Другое предлагаемое использование - уменьшить количество топлива, необходимого для вывода транспортного средства на геостационарную орбиту. Вывод корабля на геостационарную орбиту — удивительно дорогая операция, особенно если запуск не с экваториальной площадки. Дельта-V, использующая традиционную геостационарную переходную орбиту с последующим круговым движением и изменением плоскости на геостационарной высоте, больше, чем убегающая дельта-V. Вместо этого переход на орбиту с большим эксцентриситетом, которая достигает высоты Луны в апогее, позволяет использовать Луну, чтобы повлиять на изменение плоскости и поднять перигей до геостационарного. См. Ramanan and Adimurthy, Precise Lunar Gravity Assist Transfers to Geostaary Orbits .
За исключением Нодзоми, в этих вариантах использования есть общая черта: транспортные средства не отправляются на другую планету. Одна из причин, по которой Луна мало используется для межпланетных миссий, заключается в том, что все не выстраивается должным образом, а в тех редких случаях, когда это происходит, возможности довольно недолговечны.
Что касается того, почему он не используется регулярно, это потому, что обычно время имеет существенное значение. Если вы пытаетесь выбрать конкретную исходящую траекторию, скажем, к Марсу, что годится, может быть, на две или три недели раз в два года, Луна потенциально будет в удобном положении для гравитационного сопровождения всего на несколько дней во время полета. в тот раз, если вообще.
Вам нужно около трех недель стартовых дней, чтобы иметь достаточную вероятность запуска, и ваш космический корабль и система запуска должны выдержать весь этот период. Таким образом, вы не сможете воспользоваться преимуществами лунной помощи, которая может быть доступна всего через несколько дней.
Это все, если вы запускаете прямо на побег. Если вы планируете находиться на околоземной орбите и использовать для побега более долговечные двигательные установки, то вы можете запланировать использование лунной помощи, если вы гарантируете, что вы выйдете на орбиту вовремя, чтобы воспользоваться ею. Нодзоми сделал это , используя облеты Луны, чтобы уменьшить количество топлива, необходимого для побега и впрыскивания.
К концу 21-дневного периода запуска MER-A на кривой C3 произошел небольшой провал. Это произошло из-за дальних облетов Луны в те дни.
Некоторый интерес также представляет космический корабль PAS-22 , который был предназначен для геостационарной орбиты, у него отказала ракета, которая вывела его на очень плохую орбиту, и он был восстановлен путем полета к Луне, чтобы помочь в изменении наклонения, что позволило ему выйти на орбиту. вокруг луны.
Советский зонд « Зонд-5 » использовал такой маневр в своем полете, обогнув Луну и вернувшись на Землю, где он приводнился в Индийском океане, и в качестве бонуса две черепахи на борту зонда выжили. Космотороходы! Я думаю, что зонд « Луна-3 » тоже использовал такой ход, но не верьте мне на слово.
Джерард Пакетт