Однако главное преимущество либрационных космопортов заключается в выполнении ими роли центров связи и управления всеми операциями вблизи Луны и на ней. Правда, залунный космопорт гораздо выгоднее при этом вывести не в точку L2 в ее окрестность, чтобы он в соответствии с одним из решений задачи трех тел совершал движение по замкнутой орбите вокруг точки L2 («гало-орбита», рис. 113, а). Имеется в виду, конечно, движение в трехмерной системе координат, связанной с линией Земля — Луна (см. § 6 гл. 4). При радиусе гало-орбиты 3500 км станция будет совершать оборот за 2 недели. В отличие от спутника в точке L2, спутник на гало-орбите всегда будет виден с Земли (рис. 113,6). Он обеспечивает связь Земли с любой точкой невидимого лунного полушария, а Земля обеспечивает связь космопорта на гало-орбите с любой точкой видимого полушария. Если Землю заменить в этой схеме релейным спутником в точке L1 (откуда гало-орбита также видна), то мы получим глобальную систему связи для Луны, автономную от Земли. Это уменьшит время прохождения радиосигналов, что может иметь значение, например, для управления манипуляторами и луноходами, невидимыми из космопорта на гало-орбите. Борьба с возмущениями гало-орбиты потребует затраты характеристической скорости порядка 150 м/с в год. Если же разрешить станции изредка заходить за Луну, то достаточно будет и 30 м/с в год [3 44, 3.46].
Представляет интерес проект сравнительно дешевого устройства, заменяющего либрационный спутник связи в окрестности точки L2
3.4/1.Пусть позади Луны находится некоторая масса — космический аппарат (КА),— связанная тросом с невидимой с Земли стороной Луны. Если бы Луна не обладала собственным притяжением, то, согласно сказанному в § 11 гл. 5, [b[/url] при определенных начальных условиях вся гантелеобразная система Луна — трос — КА должна была бы благодаря градиенту земной гравитации занять устойчивое положение вдоль продолжения линии Земля — Луна[/b]. Для этого КА должен был бы получить начальную скорость, равную расстоянию Земля — КА, умноженному на величину 2пи/Т, где Т — сидерический месяц; направление скорости должно было быть перпендикулярно продолжению линии Земля — Луна. При не слишком больших начальных скоростях, отличающихся от указанной, космический аппарат должен был бы колебаться, как маятник, относительно линии Земля — Луна. Притяжение Луны вносит важную поправку в наши рассуждения, а именно: если трос мал, то наш аппарат попросту упадет на Луну. Но этого не произойдет, если длина троса будет превышать расстояние от Луны до точки либрации L2. Чем больше это превышение, тем меньше может быть масса аппарата. При малых превышениях слишком велико может быть влияние массы той части троса, которая находится между Луной и точкой L2. Проектная длина троса [3.47] — 70— 90 тыс. км. Космическому аппарату на конце троса можно задать маятниковые пространственные колебания, при которых он будет выписывать на небе, если смотреть с Земли или с Луны, «фигуры Лиссажу». При углах размаха 30° только примерно на 0,2% траектории космический аппарат — релейная станция связи — будет загорожен от Земли Луной. Существуют уже сейчас достаточно прочные композитные материалы малой плотности, из которых может быть сделан трос, причем его толщина должна увеличиваться от космического аппарата до Луны, например, в 30 раз. Масса космического аппарата для указанной выше проектной длины троса, будет составлять несколько тонн, а троса — несколько сот килограмм 1).
Предлагается [3.471 сначала вывести с помощью ракеты «Титан— Центавр» аппарат на гало-орбиту вокруг точки L2 (чтобы его можно было наблюдать с Земли). Небольшой двигатель на сжатом газе вытягивает конец троса на несколько километров в сторону Луны, а там уже трос движется сам к Луне под действием градиента гравитации. Одновременно в противоположную сторону должна направляться масса-противовес», чтобы вся система оставалась на линии Земля — Луна. Через несколько недель конец троса достигает Луны и зацепляется за нее. Далее трос разматывается дополнительно еще на несколько тысяч километров, чтобы аппарат отодвинулся от Луны.
Станция не нуждается в системе ориентации, и лишь изредка может понадобиться коррекция фигур Лиссажу.
1) Плотность графито-эпоксидного материала, подходящего для троса,— 1550 кг/м3. Этот трос,— по-существу, не трос, а тонкая нить.(С)
ИМХО, достаточно понятное объяснение Левантовского.