Наши космические пути

Венера, так же как и Земля, имеет сферу действия (радиусом 600 тысяч километров). Внутри этой сферы влияние Венеры на движение является преобладающим над влиянием Солнца. Движение относительно Венеры внутри ее сферы действия будет происходить по траектории, близкой к гиперболе, с фокусом в центре Венеры.

Расчет по полученным данным измерений орбиты показывает, что АМС зайдет глубоко в сферу действия Венеры. Минимальное расстояние АМС от Венеры при движении по той траектории, по которой она сейчас движется, должно быть меньше 100 тысяч километров при общем пройденном пути в 270 миллионов километров. Это свидетельствует о высокой точности вывода АМС на ее траекторию.

Если бы межпланетная станция была яркой точкой, то с Земли можно было бы наблюдать перемещение станции на фоне неподвижных звезд.

В начале движения перемещение станции относительно звезд было быстрым. При выходе из сферы действия Земли станция находилась в области небосвода, расположенной на границе созвездий Кита и Рыб, в центре треугольника, составленного звездами Бета Овна, Альфа Пегаса и Бета Кита. К этому времени угловые перемещения АМС по небосводу уже были очень медленными. На этом участке АМС движется относительно Земли примерно вдоль радиуса.

В дальнейшем движение АМС на небесной сфере похоже на движения планет. До начала апреля АМС будет находиться в созвездии Рыб, перемещаясь так называемым попятным движением. В начале апреля АМС начнет перемещаться на небесной сфере прямым движением. Точка, когда попятное движение переходит в прямое, носит название точки стояния. Прямое движение среди звезд будет продолжаться вплоть до сближения станции с Венерой, которое произойдет недалеко от звезды Эпсилон Рыб.

Венера в момент старта АМС находилась в созвездии Рыб, перемещаясь среди созвездий прямым движением. Прямое движение постепенно замедляется, и в конце марта наступит стояние Венеры. После стояния начнется попятное движение Венеры, которое продолжится до начала мая 1961 года, а затем сменится прямым движением. На этом участке прямого движения Венеры и произойдет сближение АМС с планетой.

Номера 

точек на 

рисунках

Дата 

(ноль часов 

всемирного 

времени)

Расстояние 

АМС 

от Земли 

(млн. км)

Расстояние 

АМС 

от Венеры 

(млн. км)

Расстояние 

АМС 

от Солнца 

(млн. км)

Прямое 

восхождение 

АМС 

в часах (h) и 

минутах (m)

Склонение 

АМС

1

22 февраля

3,4

74

145

0^h 27^m

-1°,0

2

4 марта

6,9

60

142

0^h 22^m

-1°,5

3

14 марта

11

48

138

0^h 16^m

-2°,0

4

24 марта

15

36

134

0^h 10^m

-2°,25

5

3 апреля

21

27

129

0^h 18^m

-2°,25

6

13 апреля

28

19

124

0^h 10^m

-1°,25

7

23 апреля

37

13

119

0^h 18^m

0°,0

8

3 мая

47

7,5

115

0^h 32^m

2°,0

9

13 мая

59

3,1

111

0^h 51^m

4°,5

10

19-20 мая

70

меньше 0,1

109

1^h 09^m

6°,5

Выбор траектории

Чтобы осуществить полет к Венере, надо было выбрать траекторию полета, удовлетворяющую ряду условий. Если намечены дата старта ракеты и дата сближения АМС с Венерой, то орбита АМС в солнечной системе, вне сферы действия Земли, определяется однозначно. При этом АМС, выходя на сферу действия Земли, должна иметь скорость, вполне определенную как по величине, так и по направлению. Однако при неудачном выборе дат старта и сближения величина потребной скорости будет столь велика, что разгон АМС даже очень малого веса будет неосуществим с помощью самых мощных технически мыслимых ракет. Поэтому даты старта и сближения выбираются так, чтобы необходимая скорость выхода АМС из сферы действия Земли была бы возможно меньше. При этом величина скорости, которую ракета-носитель должна сообщить АМС на участке разгона, также будет минимальной.

Существенное значение имеет метод разгона АМС ракетой-носителем. При непрерывной работе всех ступеней ракеты вес полезного груза зависит не только от величины скорости, которую надо сообщить АМС в конце участка разгона, но и от угла наклона скорости к горизонту. При больших углах наклона скорости сила тяготения Земли препятствует разгону. Поэтому заданную скорость легче сообщить в горизонтальном направлении, а большие углы наклона могут привести к лишнему расходу топлива и большим потерям в весе автоматической межпланетной станции. Чтобы АМС вышла на сферу действия Земли, имея скорость в нужном направлении, при непрерывном разгоне может потребоваться в конце участка разгона скорость, круто наклоненная к горизонту.

Этого можно избежать, если применить метод разгона с промежуточным выходом на орбиту спутника. Спутник, несущий на борту космическую ракету, выводится ракетой-носителем на круговую орбиту с минимальными потерями. Разгон космической ракеты, стартующей с борта спутника, производится почти в горизонтальном направлении. Выбрав надлежащим образом плоскость орбиты спутника, место и время старта со спутника, можно обеспечить выход АМС на сферу действия с нужным направлением скорости.

Наличие мощной ракеты-носителя и применение старта с борта спутника позволили вывести на межпланетную орбиту к Венере АМС весом 643, 5 килограмма.