Ваш браузер устарел и не обеспечивает полноценную и безопасную работу с сайтом.
Установите актуальную версию вашего браузера или одну из современных альтернатив.
В текущем исследовании показаны различные возможности продления миссии космического аппарата, находящегося в окрестности солнечно-земной коллинеарной точки либрации, для определения физических характеристик астероидов, сближающихся с Землей. Такое продление возможно, если основные бортовые системы космического аппарата исправно функционируют после завершения запланированной части миссии, а также в топливных баках имеется достаточное количество рабочего тела для осуществления необходимых импульсов. Подобная задача была успешно решена в проекте ICE-3 (ISEE-3) [1], изначальной целью которого являлось исследование солнечного ветра в окрестности солнечно-земной точки либрации L1. После завершения основной программы полета было выполнено несколько гравитационных маневров у Луны, после которых космический аппарат был успешно перенаправлен к кометам Джакобини-Циннера и Галлея. Также следует отметить межпланетную станцию “NEAR Shoemaker” [2], которая совершила в июне 1997 года пролет на расстоянии 1200 километров от астероида Матильда с относительной скоростью 10 км/с и получила более 500 изображений этого небесного тела, а также измерила его магнитное поле и массу.
В настоящее время существует ряд космических аппаратов, которые функционируют в окрестностях солнечно-земных коллинеарных точек либрации. К их числу относится космическая обсерватория «Спектр-Рентген-Гамма» (СРГ) [3], которая была успешно запущена в июле 2019 года и в настоящее время находится на орбите вокруг точки либрации L2 системы Солнце-Земля. В работе также рассмотрены возможности использования космических аппаратов Deep Space Climate Observatory (DSCOVR) [4] и Gaia [5], которые находятся в окрестностях солнечно-земных точек либрации L1 и L2 соответственно. Основной миссией обсерватории СРГ является создание карты видимой Вселенной в рентгеновском диапазоне. Спутник DSCOVR предназначен для наблюдения за Солнцем и земным климатом, а также для усовершенствования системы оповещения о природных катаклизмах. Важнейшей научной задачей телескопа Gaia является исследование звезд с целью прояснения возникновения и развития нашей Галактики. Используя имеющиеся навигационные ресурсы, системы ориентации и орбитального управления данных космических аппаратов, мы получаем возможность проводить ряд дополнительных экспериментов.
По предварительным оценкам, к 2029 году, после выполнения основной миссии, на борту космической обсерватории СРГ останется достаточное количество топлива для подачи импульсов, необходимых для близкого пролета некоторых астероидов. 2029 год представляет особый интерес, поскольку в этом году состоится очередное тесное сближение с Землей потенциально опасного астероида Апофис [6]. Таким образом, этот объект может рассматриваться как один из наиболее предпочтительных для дополнительных исследований, включающих уточнение массы. Подтверждено, что при соответствующих орбитальных маневрах, удовлетворяющих ограничениям по характеристической скорости, космический аппарат СРГ может сблизиться с астероидом Апофис на любое заданное расстояние. Показано, что после встречи с Апофисом аппарат может вернуться на ограниченную орбиту вокруг солнечно-земной точки либрации L2. Помимо Апофиса в качестве кандидата для подобной миссии рассматривается астероид 1990 MU, очередное тесное сближение с Землей которого состоится в 2027 году.
Так как основная миссия спутника DSCOVR продлена, то данный космический аппарат также представляет интерес для исследования астероидов, сближающихся с Землей. Показано, что спутник DSCOVR может приблизиться к астероиду 1997 XF11 при тех же ограничениях на величину перелетного импульса, что и для обсерватории СРГ. Также показано, что космический аппарат Gaia может быть перенаправлен к астероиду 1997 NC1 после завершения своей основной миссии в 2026 году.
Обсуждается также возможность использования для исследования астероидов, сближающихся с Землей, космического аппарата, снабженного двигателем малой тяги. Рассмотрено несколько примеров подобной миссии.
Предварительные расчеты показывают перспективность данных подходов. Основными преимуществами являются оперативность таких миссий и экономия земных ресурсов.
