Отправит ли НАСА астронавтов на полярную лунную орбиту? Если да, то как?

Отправит ли НАСА астронавтов на полярную лунную орбиту?

Да, но это немного сложно.

Если да, то как?

Текущий план не предусматривает запуска, подобного Аполлону, с околоземной орбиты на лунную орбиту, кульминацией которого станет посадка с этой орбиты.

Вместо этого планируется запустить экипаж с Земли на космической системе запуска к Лунным воротам, своего рода мини-космической станции, которая будет находиться на «почти прямолинейной гало-орбите ».

По этому плану к Шлюзу уже будет пристыкована «система посадки». Система посадки будет трехсторонней: «транспортное средство для перемещения посадочного модуля с шлюза на низкую лунную орбиту, этап спуска для выхода на поверхность и этап подъема для возврата непосредственно к шлюзу».

Так как посадка планируется на южном полюсе, эта орбита обязательно будет полярной, но переход туда произойдет с гало-орбиты Врат, а не с Земли.

Источник изображения

текст Источник

Я пишу этот ответ в основном для того, чтобы попытаться прояснить очевидные неправильные представления о том, что планируется, в самом вопросе и другом ответе, а не потому, что у меня есть какие-либо подробные знания о задействованных орбитах.

Что касается вопроса «существует ли слегка измененная траектория свободного возврата ...» Я не знаю (я знаю, что это странный способ начать ответ, но потерпите меня). Добраться до лунной полярной орбиты не станет легче, если начать с земной полярной орбиты, это излишество.

В основном вам нужно пролететь над полюсами Луны. Учитывая размер и расстояние до Луны, это означает, что это может быть достигнуто при относительно низком наклонении околоземной орбиты, что-то, вероятно, меньше нескольких градусов, наклоненных по отношению к орбите Луны, возможно, ниже. Все дело в углах - угловой размер Луны мал, а расстояние большое, так что если вы хоть немного наклонитесь, то на расстоянии до Луны ваша орбита будет проходить над полюсами.

Выполнение смены плоскости на орбите непомерно дорого, независимо от того, вокруг какого тела вы вращаетесь. Чтобы изменить всего на несколько градусов на низкой околоземной орбите, потребовалось бы несколько сотен м/с дельты v. Переход от экваториальной к полярной на лунной орбите был бы безумием (я не могу найти подходящее число, но здесь есть уравнение Вы, вероятно, обнаружите, что подавляющее большинство дельта-v бюджета миссии будет занято сменой самолета.

НАСА тщательно изучило такие орбиты, поскольку картографические спутники лучше всего размещать на таких орбитах, чтобы получить как можно больший охват поверхности. Вот исследование НАСА по траектории именно этого — передачи низкой энергии.

Интересный вопрос, существует ли полярная траектория со свободным возвратом. Я сильно подозреваю, что нет, но я рад, что ошибся здесь. Свободный возврат в смысле возвращения на поверхность без расходования топлива потребовал бы небольшой гравитационной помощи Луны, что невозможно для чисто полярной орбиты. Возможно, немного менее полярная орбита, где может произойти небольшое изменение скорости в плоскости, возможна, так что пока не цитируйте меня о невозможности такой орбиты.