ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОГРАММЫ ВЫВЕДЕНИЯ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА НА ГЕОСТАЦИОНАРНУЮ ОРБИТУ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛЕКТРОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ

© С.И.Москалев
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и механика космического полета"
2001 г.

Сквозь все научное наследие К.Э. Циолковского проходит мысль об овладении человечеством космического пространства. Одним из таких направлений является освоение ресурсов геостационарной орбиты.

В последнее время наметилась тенденция к снижению веса геостационарных космических аппаратов. Это связано с дальнейшим усовершенствованием конструкции космических аппаратов и их систем. Вместе с тем некоторые международные организации, коммерческие структуры и государства проявляют заинтересованность в собственных системах спутниковой связи. Однако у этих потенциальных пользователей нет ни необходимости в использовании всего объема ресурсов, которые могут быть обеспечены «тяжелым» геостационарным спутником, ни средств на его приобретение.

Снижение веса геостационарных космических аппаратов и появление в последнее время электрореактивных двигательных установок, обладающих не только высокими удельными характеристиками, но и достаточно большим ресурсом, позволяет рассматривать вопрос о возможности выведения этих аппаратов на рабочую орбиту с использованием ракетоносителей среднего класса. При этом процесс выведения выглядит следующим образом: вначале аппарат выводится на опорную орбиту, а затем, используя собственную электрореактивную двигательную установку или установку разгонного блока, начинает трансформировать свою текущую орбиту в геостационарную. В общем случае подобный маневр требует не только изменения высот апогея и перигея, но и изменения наклонения орбиты. Решение подобной задачи не может быть чисто «баллистическим», так как при переходе с низкой опорной орбиты на геостационарную возникает необходимость в прохождении аппаратом радиационных поясов Земли. Этот факт накладывает на программу выведения, наряду с условием минимюации энергетических затрат (максимизации доставленного на геостационарную орбиту полезного груза), требование по сведению к минимуму (или ограничению) времени нахождения аппарата в зоне радиационных поясов.