Орбиты Аполлонов

Полет человека на Луну выдвигает ряд специфических требований к организации экспедиции, благодаря чему она имеет особенности, резко отличающие ее от операций, осуществляемых при запусках автоматических лунных станций (АЛС). Эти особенности связаны с требованиями безопасности полета и резким возрастанием полезной нагрузки по сравнению с запусками АЛС.

Полеты человека на Луну могут в принципе происходить по тем же траекториям, что и полеты АЛС. Пересечение космическим кораблем окружающего Землю пояса радиации не представляет серьезной опасности для экипажа, так как продолжается лишь несколько часов.

Траектории полета человека должны быть пролетными, а не траекториями попадания. Это вытекает из требования максимальной безопасности перелета. Траектория должна проходить на расстоянии нескольких десятков километров от Луны. Вблизи Луны тормозной импульс должен перевести корабль на окололунную орбиту ожидания. Этот маневр дает свободу в выборе места посадки, позволяет еще раз проверить надежность систем перед тем, как начнется спуск на Луну.

Если возникает аварийная ситуация, корабль может вернуться с окололунной орбиты на Землю. Для этого нужно будет дополнить уже имеющуюся скорость спутника Луны в нужный момент до скорости, достаточной для полета на Землю, т.е. примерно до 2,5 км/с.
...
Однако и не всякая пролетная траектория, позволяющая вблизи Луны выйти на орбиту спутника Луны, может оказаться подходящей для экспедиции на Луну. Если существует неуверенность в том, что двигатель космического корабля включится при попытке перехода на окололунную орбиту, то пролетная траектория должна быть траекторией возвращения. Тогда при такой аварийной ситуации будет гарантирован «автоматический» возврат космонавтов на Землю (хотя бы при условии последующей успешной коррекции траектории). Траектории же полета к Луне, приводящие к разгону корабля и выбросу его из сферы действия Земли, несут элемент риска.
...
Заметим, что помимо экспедиции на поверхность Луны могут совершаться также беспосадочные полеты людей, сопровождающиеся превращением космического корабля в искусственный спутник Луны или простым облетом Луны.
...
Характеристическая скорость простого облета Луны не отличается от таковой для непилотируемого облета и несколько превышает 12 км/с. Экспедиция с временным выходом на орбиту искусственного спутника Луны требует больших энергетических затрат, чем простой «безостановочный» пилотируемый облет Луны, однако она более проста с точки зрения управления. Безостановочный облет, подобный полетам аппаратов «Зонд-5-8», происходившим в 1968-1970 гг., требует высокой оперативности управления и большой точности выведения на траекторию полета. Невозможно изменить существенно план уже начавшейся операции, например задержать возвращение на Землю.

Летно-конструкторская отработка аппарата для полетов к Луне проводилась в автоматическом варианте при экспериментах с советскими станциями «Зонд-4-8». При этом станции «Зонд-5-8» совершили облет Луны со спуском в земной атмосфере (см. § 3 гл. 11).
...
Если траектория полета к Луне является облетной, то ближайшая к Луне ее точка располагается над обратной стороной Луны. Но именно в этой точке выгоднее всего сообщать тормозной импульс (см. § 2 гл. 10). Значит, маневр перехода на окололунную орбиту должен совершаться в условиях о т с у т с т в и я р а д и о с в я з и с Землей.

В случае, если облет Луны близок к плоскому, движение по окололунной орбите должно быть обратным по отношению к обращению Луны вокруг Земли, так как сам облет совершается в обратном направлении (см., например, траекторию во вращающейся системе отсчета на рис. 84).

В.И.Левантовский " Экспедиции по программе "Аполлон""

// www.skeptik.net