Смульский Иосиф Иосифович : другие произведения.

Превращение Апофиса в cпутник Земли

Самиздат: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь|Техвопросы]
Ссылки:
 Ваша оценка:
  • Аннотация:
    Многие пионеры космонавтики, например, К.Э. Циолковский, Ю.А. Кондратюк и др., освоение космического пространства вблизи Земли представляли с помощью больших обитаемых орбитальных станций. Однако доставить с Земли такие большие массы представляет серьёзную техническую и экологическую проблему. В статье предлагается превратить астероид Апофис в спутник Земли.

ПРЕВРАЩЕНИЕ АПОФИСА В СПУТНИК ЗЕМЛИ

Смульский И.И., Смульский Я.И.1

НИУ Институт криосферы Земли СО РАН

625000, Тюмень, а/я 1230 ИКЗ СО РАН

1Институт теплофизики СО РАН, Новосибирск

630090, Новосибирск, пр. Науки, 1

  
   Известно (см. например [1]), что астероид Апофис 13 апреля 2029 г. пройдет у Земли на расстоянии, которое может варьироваться в диапазоне от 5.62 до 6.3 ее радиуса, и из-за существенного изменения орбиты дальнейшее предсказание его движения становится невозможным. Однако существует некоторая вероятность столкновения его с Землей в 2036 г.
   Мы проанализировали литературные источники [1-7] и установили, что неопределенности в траектории Апофиса обусловлены несовершенством методов ее определения. Новым численным методом [7] мы проинтегрировали дифференциальные уравнения движения Апофиса, планет, Луны и Солнца и исследовали его эволюцию орбиты. Апофис 13 апреля 2029 г. пройдет на расстоянии 38907 км от центра Земли и в течение 1000 лет более близкого его прохождения не будет [9-10].
   Поэтому благодаря счастливому случаю, возникает возможность превратить астероид Апофис в спутник Земли, а затем в обитаемую станцию. Возможны и другие применения такого спутника. Он может служить основой для космического лифта. Может использоваться в качестве "челнока" по доставке грузов на Луну. В этом случае спутник должен иметь вытянутую орбиту с радиусом перигея близким к радиусу геостационарной орбиты, а радиусом апогея, приближающимся к радиусу перигея Лунной орбиты. Тогда грузы с геостационарной орбиты в перигее перекладывались бы на Апофис-спутник, а затем в апогее эти грузы могли бы доставляться на Луну. Последние два применения возможны, если движение спутника совпадает по направлению с вращением Земли и обращением Луны.
   Мы выполнили исследования по превращению Апофиса-астероида в спутник. Скорость астероида относительно Земли в точке сближения равна 7.39 км/c. При этом он проходит на ее дневной стороне. Скорость спутника Земли на круговой орбите на радиусе сближения равна 3.2 км/c. Чтобы превратить астероид в спутник необходимо его скорость приблизить к величине 3.2 км/c. Были выполнены расчеты по превращению астероида в спутник. При уменьшении скорости Апофиса в точке сближения до 3.89 км/c он превращается в спутник Земли. Однако обращение спутника происходит против вращения Земли.
   Если Апофис будет огибать Землю не с дневной стороны, а с ночной, тогда при уменьшении его скорости он превратится в спутник, который будет обращаться в необходимом направлении. С этой целью были выполнены расчеты при вариации скорости астероида в точке орбиты Апофиса за 0.443 года до сближения его с Землей. В этих численных экспериментах компоненты скорости пропорционально изменялись в одинаковые число раз, т.е. они умножались на коэффициент k. В результате было установлено, что при уменьшении скорости астероид начинает ближе подходить к Земле и при множителе k = 0.9999564 Апофис сталкивается с Землей. При дальнейшем уменьшении скорости астероида он сближается с Землей на противоположной от Солнца стороне и при k = 0.9992 астероид проходит практически том же расстоянии что и в предыдущем случае. В этом случае скорость Астероида относительно Земли также равна 7.39 км/c. При уменьшении её в 1.9 раза Апофис превращается в спутник Земли с устойчивой орбитой и с периодом обращения 2.436 дня.
   Итак, для превращения Апофиса в спутник с необходимым направлением его обращения нужно за 0.443 года до сближения Апофиса с Землей уменьшать его скорость на 0.0008 км/c, а при сближении с Землей необходимо уменьшить ее на 3.5 км/с.
   Уменьшение скорости тела массой 30 млн. тон на 3.5 км/c в настоящее время представляет серьёзную научно-техническую проблему. Но впереди 20 лет, и опыт создания первого искусственного спутника Земли свидетельствует, что при постановке обществом такой цели, она будет успешно реализована.
  
   Наш доклад: Smulsky J.J. and Smulsky Ya. J. EVOLUTION OF THE APHOPHIS ORBIT AND POSSIBLE USE OF THE ASTEROID на Международной конференции "Астероидно-кометная опасность-2009) можно посмотреть по адресам:
   На английском - http://www.ikz.ru/~smulski/Reports/EvlApEn.ppt.
   На русском- http://www.ikz.ru/~smulski/Reports/EvlAp.ppt.
  

ЛИТЕРАТУРА

   1. Georgini J.D., Benner L.A.M., Ostro S.I., Nolan H.C., Busch M.W. Predicting the Earth encounters of (99942) Apophis // Icarus. 2008 v.193, pp. 1-19.
   2. Рыхлова Л.В., Шустов Б.М., Поль В.Г., Суханов К.Г. Насущные проблемы астероидной опасности // Околоземная астрономия 2007// Материалы международной конференции 3-7 сентября 2007 г. п. Терскол. Международный центр астрономических и медико-экологических исследований Национальной академии наук Украины и Институт астрономии РАН. г. Нальчик, 2008 г., с. 25-33.
   3. Емельянов В.А., Меркушев Ю.К., Барабанов С.И. Периодичность сеансов наблюдения астероида Апофис космическими и наземными телескопами // Там же, с. 38 -43.
   4. Соколов Л.Л., Башаков А.А., Питьев Н.П. О возможных сближениях ACЗ 99942 Апофис с Землей // Там же, с. 33 - 38.
   4. Быкова Л.Е. Галушина Т.Ю. Эволюция вероятной области движения астероида 99942 Апофис // Там же, с. 48 - 54.
   5. Смирнов Е.А. Современные численные методы интегрирования уравнений движения астероидов, сближающихся с Землей // Там же, с. 54-59.
   6. Ивашкин В.В., Стихно К.А. Анализ проблемы коррекции орбиты астероида Апофис // там же, с. 44 - 48.
   7. Смульский И.И. Оптимизация пассивной орбиты с помощью гравиманевра // Космические Исследования, 2008, том 46, N 5, с. 484-492. http://www.ikz.ru/~smulski/Papers/KOS0484.pdf.
   8. Смульский И.И., Смульский Я.И. Эволюция орбиты Апофиса и новые космические задачи // Наука и технология. - Краткие сообщения XXIX Российской школы, посвященной 85-летию со дня рождения академика В.П. Макеева. - Уро РАН, 2009. С. 181-183. http://www.ikz.ru/~smulski/Papers/EvlApoph2r.pdf.
   9. Smulsky J.J., Smulsky Ya.J. Evolution of the Aphophis orbit and possible its using // International Conference Asteroid-Comet Hazard - 2009, September 21-25, 2009, St. Petersburg, Russia. Book of Abstracts. St. Petersburg: IAA RAS, 2009. - Pp. 184-185. http://www.ikz.ru/~smulski/Papers/EvlApEn.pdf.
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
 Ваша оценка:
Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
О.Болдырева "Крадуш. Чужие души" М.Николаев "Вторжение на Землю"

Как попасть в этoт список

Кожевенное мастерство | Сайт "Художники" | Доска об'явлений "Книги"