Если покинуть Землю и даже её орбиту так легко, - стоит всего лишь набрать достаточную скорость, - то почему мы до сих пор не путешествуем по планетам, как по разным странам и не развиваем Лунный туризм?
Космические странствия гораздо сложнее, чем поездка в другой город или полёт в другую страну. Представьте себе, что вы летите из России в Германию. И пока вы летели, страны сдвинулись и вместо Германии вашим финальным пунктом оказалась Франция. Вы снова покупаете билет, садитесь на самолёт, летите в обратную сторону к Германии, но пока вы летели, страны снова сдвинулись в том же направлении и вы приземляетесь… во Франции. Именно так и происходит в космосе, если не учитывать движение планет. А они движутся, все. И каждая со своей скоростью.
Для того чтобы попасть на планету, надо целиться не в неё, а в то место, где она будет к моменту приближения к ней спутника.
Из-за того, что расстояния между планетами очень большие и спутники летят месяцами или даже годами, учёным приходится просчитывать всё досконально, усердно, кропотливо.
Чтобы отправить спутник на планету, расчёт пути и траектории начинают с конца. Выбирают удобное положение планеты и в обратном порядке прокладывают маршрут, учитывая массу аппарата, скорость движения планет, пересечения орбит, «пас на ход» и орбитальные манёвры. Когда получают полностью расписанный план перемещений, высчитывают благополучную дату пуска.
Есть и помощники в космических перемещениях: скорости планет. Запуская ракету на орбиту или спутник в космос, учёные делают это в соответствии с
а) направлением суточного вращения Земли,
б) направлением движения Земли по орбите вокруг Солнца.
Оба эти движения имеют свою скорость, на которую не тратится никакое топливо. Бесплатные скорости, которые складываются со скоростью движения аппарата. Было бы глупо пренебрегать лишними 465,1 м/сек + 30 км/сек соответственно.
Для того, чтобы выйти за пределы Солнечной системы, нужно развить третью космическую скорость, равную 16,6 км/сек. Очень интересная задача: попасть на Солнце. Если запустить аппарат со второй космической, то мы окажемся на орбите Солнца. Если запустить с третьей, то улетим за пределы воздействия его гравитации. Как быть? Для того, чтобы выйти на орбиту, пересекающую Солнце (врезаться в Солнце или что-то сбросить на него), следует стартовать с Земли в обратном направлении от движения планеты по орбите. Допустим, Земля летит направо со скоростью 30км/сек, а вам нужно лететь налево с такой же скоростью. Тогда обе скорости скомпенсируют друг друга и вы сможете выйти на орбиту Солнца с нулевой скоростью. После чего упадёте на звезду из-за мощного притяжения.
Что такое четвёртая космическая скорость и используется ли она? Раз предыдущим шагом был выход за пределы Солнечной системы, то следующий шаг – покинуть галактику Млечный путь. Четвёртая космическая скорость равна 550 км/сек и она не используется в силу пока слабых технологий.
Передвижения в космосе, основанные на принципах гравитационного воздействия – очень сложная наука. С самого детства мы видим, что орбита планеты обозначается тонкой белой линией, по которой движется небесное тело. Следующая орбита – следующая линия, а между ними пустота. Но орбитальная механика и орбитальное маневрирование (переход с одной орбиты на другую) показывают, что где бы в космосе вы не находились – вы уже на какой-то орбите. Так же, через одну точку может проходить множество орбит, и выйти на орбиту планеты – это не один вариант, а бесконечное множество вариантов. Как ни крути – космос сложнее, чем нам кажется.