Ваш браузер устарел и не обеспечивает полноценную и безопасную работу с сайтом.
Установите актуальную версию вашего браузера или одну из современных альтернатив.
Выбор места посадки для миссии по исследованию Венеры имеет решающее значение, в основном этот выбор определяется критериями безопасности посадки и научной значимости выбранного для посадки региона поверхности планеты, но он также ограничен требуемыми баллистическими параметрами траектории полета [1–4]. И здесь возникает противоречие между научной значимостью конкретных районов посадки и обеспечением безопасности посадочного аппарата. Так, согласно исследованиям [1–2], с научной точки зрения наивысший приоритет среди всех участков поверхности имеют тессеры — древние образования, являющиеся единственным «окном» в прошлое Венеры. Однако посадка там крайне затруднена, поскольку поверхность тессер рассечена множеством низких и высоких уступов, нижние части которых, вероятно, покрыты осыпями, а верхние представляют собой скальные стены, близкие к вертикальным. Равнинные места тессер не превышают нескольких километров в диаметре [2]. Скопления вулканических пород и районы действующих вулканов также могут рассматриваться как объекты высокой научной значимости, поскольку их изучение критически важно для понимания геологии Венеры [1], но они также представляются сложными для осуществления посадки. С другой стороны, низменности, хребтовые равнины или хребтовые пояса, которые безопасны для посадки, не обладают высоким приоритетом с научной точки зрения [1–2].
Сложность выбора региона посадки возникает, помимо прочих причин, из-за особенностей движения Венеры. Период собственного вращения планеты равен 243 земным суткам, а перелет космического аппарата от Земли к Венере ограничен затратами характеристической скорости; его запуск возможен, как правило, в интервале от 2 недель до 1 месяца от оптимальной даты запуска [3]. В результате часть поверхности планеты, достижимая для посадки, ограничена лишь небольшим участком, составляющим менее 5 % всей поверхности. Если в состав миссии входит также орбитальный модуль, функционирующий одновременно с посадочным аппаратом на этапе его спуска и посадки, то возникают дополнительные баллистические ограничения, связанные с необходимостью обеспечения такого совместного функционирования двух модулей и радиовидимости между ними, что приводит к еще большему сокращению тех участков на поверхности Венеры, где может быть осуществлена посадка. Эти обстоятельства подчеркивают важность детального рассмотрения вопроса о построении такой траектории космического аппарата, которая, с одной стороны, удовлетворяла бы всем баллистическим ограничениям, а с другой — обеспечивала бы посадку в наиболее предпочтительном с научной точки зрения районе поверхности планеты.
В данной работе демонстрируется методика построения траекторий полета космического аппарата к Венере, которая обеспечит посадку аппарата в любой заданный район на поверхности планеты. В основу методики заложен принцип использования гравитационного маневра, а также резонансных орбит. Гравитационный маневр выполняется космическим аппаратом при первом сближении с Венерой и служит для его перехода на нужную резонансную орбиту. Посадка КА в нужный район поверхности планеты обеспечивается выбором резонансной орбиты, позволяющей совершить посадку в заданной точке после одного витка полета КА на по резонансной орбите. Приводится пример расчета траектории перелета, обеспечивающей посадку в регионе Велламо-Юг при старте с Земли в 2031 году с использованием предлагаемого подхода, проводится анализ его эффективности в сравнении с другими подходами, традиционно применяемыми для обеспечения посадки в заданный регион поверхности.
