Потенциально опасные астероиды остаются одной из главных целей современной планетной науки. Эти небесные тела регулярно проходят вблизи орбиты Земли и представляют интерес не только с точки зрения безопасности, но и для понимания эволюции Солнечной системы. Новое исследование предлагает эффективный способ изучения таких объектов с помощью гравитационных манёвров у Венеры.
Почему именно Венера
Внутренняя область Солнечной системы богата астероидами, но добраться до них напрямую сложно и дорого с точки зрения топлива. Венера, благодаря своей массе и короткому орбитальному периоду, может использоваться как «гравитационный ускоритель». Пролёт рядом с планетой позволяет изменить траекторию космического аппарата почти без затрат топлива.
Исследование показывает, что регулярные гравитационные манёвры у Венеры позволяют не только сближаться с астероидами, но и делать это чаще, чем при прямых перелётах от Земли.
Резонансные орбиты и сближения с астероидами
Ключевая идея работы — использование резонансных орбит, при которых космический аппарат совершает обороты вокруг Солнца синхронно с Венерой. В таком режиме аппарат снова и снова возвращается в окрестности планеты, между пролётами сближаясь с астероидами.
Авторы показывают, что такие траектории позволяют гарантированно встретить как минимум один астероид между двумя последовательными пролётами у Венеры. При этом время перелёта сокращается, а возможности для планирования миссий заметно расширяются.
Какие астероиды можно изучать
В центре внимания исследования — потенциально опасные астероиды, минимальное расстояние орбит которых до Земли меньше 0,05 астрономической единицы. Для работы была сформирована выборка из 139 таких объектов с хорошо известными орбитами, а затем расширенный каталог из более чем 2000 астероидов.
Расчёты показали, что значительная часть этих тел доступна для пролётов при запусках в окнах 2029 и 2031 годов — периодах, совпадающих с планируемыми миссиями к Венере.
Несколько астероидов за одну миссию
Один из главных результатов работы — демонстрация возможности многократных пролётов. Используя цепочку манёвров у Венеры, космический аппарат может последовательно сблизиться с двумя, пятью и даже восемью астероидами за одну миссию.
При этом суммарные затраты топлива остаются на уровне обычного перелёта к Венере. В отдельных примерах дополнительные коррекции траектории составляют всего несколько метров в секунду — практически ничто по меркам межпланетных полётов.
Возвращение к Земле
Исследование также показывает, что после серии пролётов у Венеры и астероидов возможен возврат аппарата к Земле. Это открывает путь к миссиям с доставкой данных или даже образцов без существенного увеличения стоимости полёта.
Что это меняет
Предложенный подход делает миссии к астероидам более гибкими и эффективными. Венера превращается из промежуточной цели в активный элемент траектории, позволяющий изучать сразу множество потенциально опасных объектов. Такой метод может значительно повысить научную отдачу будущих миссий во внутреннюю область Солнечной системы и усилить возможности планетарной защиты.
Источники:
Статья создана по материалам arXiv.org
