Множественная гравитационная помощь с Луны для достижения Марса

Насколько эффективна гравитация Луны для доставки транспортного средства с Земли на Марс?

Для этого вопроса предположим, что время транзита до десяти лет является приемлемым.

Скажем, мы собрали транспортное средство на Земле-Луне L1. Можем ли мы добраться до Марса с минимальной дельта-V, выйдя на ретроградную эллиптическую орбиту по сравнению с Луной, выполнив гравитационную помощь, приводящую к большему эллипсу, который возвращается к Луне также ретроградно, выполнив еще одну гравитационную помощь и повторяя до тех пор, пока не будет достигнута достаточная скорость? создан для побега с Земли?

Затем, если у нас недостаточно сил, чтобы выйти на орбиту Марса, может ли гравитация Земли, Марса или Венеры помочь транспортному средству добраться до Марса, где можно было бы использовать аэродинамическое торможение для захвата транспортного средства?

Насколько возможна такая экономия по сравнению с простым переносом Хомана?

Чтобы добраться с НОО до апогея, близкого к Луне, требуется около 3,1 км/с. Для достижения Trans Mars Injection с НОО требуется около 3,6 км/с. Таким образом, вы сэкономите 0,5 км / с, макс. Если это.
И добавить много времени, что не очень хорошо для пилотируемых миссий на Марс.

Ответы (1)

Это не дает такой большой экономии, как Δ в Для перелета на Луну требуется 3120 м/с, что ненамного меньше, чем для перелета на Марс со скоростью 3600 м/с. Время, когда Луна окажется в нужном месте, может даже дать вам немного менее оптимальное окно запуска для перехода на Марс.

Однако такие маневры вполне возможны. Один облет Луны может сэкономить чуть более 100 м/с. Но у вас также есть возможность пролететь мимо Луны:

1) Проведите первые 3120 м/с Δ в на НОО, чтобы получить минимальную переходную орбиту Луны. Пролетая мимо, вы не достигнете космической скорости, так как Луна не может повернуть свою орбиту на 180 градусов (относительно Луны). Новая орбита может быть нацелена на орбитальный период ровно 1 месяц.

2) Через месяц пребывания на новой орбите космический корабль встречает Луну в том же месте и совершает первый маневр. Целевая скорость равна скорости убегания Земли.

3) На границе сферы Земного Холма выполнить очень маленькую вспышку (примерно 10-20 м/с). Откиньтесь назад к Земле и немного подожгите перицентр. На обратном этапе выполняется последний облет Луны, и космический корабль теперь имеет достаточную скорость, чтобы выйти на переходную орбиту Марса.

В целом, экономия примерно 300 м/с из этих 480 м/с доставляет вам гораздо больше хлопот, чем того стоит, добавляя больше вещей, которые могут пойти не так, и добавляя несколько дополнительных месяцев к времени в пути.

Из-за чистой теоретической неясности вы можете фактически пропустить ожог перицентра на этапе 3) тройного облета Луны. Тогда у космического корабля остается немного в я н ф после побега из системы, но этого недостаточно для перехода на Марс. В этом контексте «облет Земли» невозможен, поскольку мы пытаемся достичь более высокой Земли. в я н ф . Однако мы можем воспользоваться тем, что Земля — это не просто планета, а система, включающая Луну. Вводя систему двух тел, вы действительно можете получить некоторые в я н ф :

введите описание изображения здесь

Синодический период для синхронизации с системой Земля-Луна, конечно, длится несколько лет, и одного такого пролета недостаточно, чтобы набрать оставшуюся скорость для перелета на Марс. Итак, через несколько десятилетий вы в конечном итоге получили все 480 м/с «бесплатно». (Легко теряется при хранении на станции во время чрезвычайно долгой и требовательной к точности миссии.)

Множественная гравитационная помощь с Луны для достижения Марса
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v