ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие к третьему изданию.................. 8

Из предисловия ко второму изданию................. 10

Введение............................... 15

§ 1. Космодинамика — теория космических полетов........ 15

§ 2. Основные законы механики................. 18

§ 3. О единицах силы и массы.................. 20

§ 4. О системах отсчета..................... 21

Часть первая

ОСНОВЫ РАКЕТО- И КОСМОДИНАМИКИ.............. 22

Глава 1. Двигательные системы для космических полетов....... 22

§ 1. Законы ракетного движения................ 22

§ 2. Структура ракеты..................... 27

§ 3. Составная ракета..................... 29

§ 4. Термохимические ракетные двигатели............ 34

§ 5. Ядерные тепловые двигатели................ 38

§ 6. Тепловые двигатели с внешним источником энергии..... 41

§ 7. Электрические ракетные двигатели (ЭРД).......... 42

§ 8. Парусные системы..................... 46

§ 9. Фотонный (квантовый) ракетный двигатель.......... 48

§ 10. Классификации двигательных систем............ 48

Глава 2. Свободный полет в полях тяготения............ 54

§ 1. Силы, действующие на космический аппарат в полете..... 54

§ 2. Задача n тел и метод численного интегрирования....... 55

§ 3. Невесомость......................... 57

§ 4. Центральное поле тяготения................ 59

§ 5. Траектории в центральном поле тяготения.......... 61

§ 6. Неограниченная задача двух тел .............. 66

§ 7. Сфера действия и приближенный метод расчета траекторий ... 68

Глава 3. Активное движение космического аппарата......... 73

§ 1. Выход на траекторию свободного полета........... 73

§ 2. Активное движение в космическом пространстве........ 78

§ 3. Перегрузка......................... 80

§ 4. Управление движением космического аппарата........ 82

§ 5. Движение космического аппарата относительно центра масс и управление им.................84

Часть вторая

ОКОЛОЗЕМНЫЕ ПОЛЕТЫ..................... 89

Глава 4. Движение искусственных спутников Земли......... 89

§ 1. Параметры орбиты..................... 89

§ 2. Возмущенное движение спутника.............. 91

§ 3. Влияние несферичности Земли............... 92

§ 4. Эволюция орбиты в земной атмосфере ............ 95

§ 5. Влияние притяжений Луны и Солнца............. 98

§ 6. Спутники в точках либрации................ 102

§ 7. Влияние давления солнечного света............. 106

§ 8. Движение спутника относительно земной поверхности..... 107

Глава 5. Активное движение в околоземном пространстве....... 111

§ 1. Выведение спутника на орбиту с низким перигеем....... 111

§ 2. Многоимпульсное выведение................. 113

§ 3. Изменение плоскости орбиты................ 117

§ 4. Спуск с орбиты...................... 119

§ 5. Относительное движение в окрестности спутника...... 123

§ 6. Встреча на орбите..................... 129

§ 7. Конечное сближение и стыковка.............. 133

§ 8. Разгон с малой тягой до параболической скорости...... 136

§ 9. Изменения орбит и их коррекция с помощью малых тяг .... 140

§ 10. Разгон с помощью солнечного паруса............ 143

§ 11. Ориентация и стабилизация спутников........... 146

Глава 6. Использование искусственных спутников Земли....... '150

§ 1. Космические объекты в околоземном пространстве...... 150

§ 2. Исследовательские спутники................. 152

§ 3. Метеорологические спутники и спутники для исследования природных ресурсов Земли................... 159

§ 4. Спутники связи....................... 164

§ 5. Навигационные и геодезические спутники.......... 167

§ 6. Орбитальные энергостанции................. 168

Глава 7. Пилотируемые орбитальные объекты............ 170

§ 1. Корабли-спутники и орбитальные станции.......... 170

§ 2. Роль орбитальных станций................. 176

§ 3. Искусственная тяжесть................... 177

§ 4. Многоразовый транспортный космический корабль (МТКК) .. 180

§ 5. Межорбитальный транспортный аппарат........... 185

§ 6. Эксплуатация многоразовых транспортных аппаратов..... 186

Часть третья

ПОЛЕТЫ К ЛУНЕ......................... 191

Глава 8. Достижение Луны..................... 191

§ 1. Плоская задача достижения Луны.............. 191

§ 2. Пространственная задача достижения Луны......... 196

§ 3. Учет эллиптичности лунной орбиты, притяжения Луны и ее размеров ............................ 202

§ 4. Влияние гравитационных возмущений от сжатия Земли и от Солнца........................... 205

§ 5. Точность наведения..................... 206

§ 6. Коррекция траектории.................... 209

§ 7. Посадка на Луну...................... 210

§ 8. Научное значение автоматических лунных станций...... 217

Глава 9. Пролетные операции.................... 221

§ 1. Пролетная траектория.................... 221

§ 2. Сближение с возвращением к Земле............. 225

§ 3. Периодический облет Луны................. 230

§ 4. Разгонные траектории.................... 234

§ 5. Маневрирование на пролетных траекториях......... 236

§ 6. Научное значение пролетных операций........... 237

Глава 10. Искусственный спутник Луны............... 239

§ 1. О возможности захвата Луной космического аппарата..... 239

§ 2. Запуск искусственного спутника Луны............ 241

§ 3. Орбиты спутников Луны и их эволюция........... 245

§ 4. Движение спутника относительно лунной поверхности .... 250

§ 5. Маневрирование спутников Луны.............. 251

§ 6. Научное значение спутников Луны............. 253

Глава 11. Возвращение на Землю.................. 256

§ 1. Траектории возвращения................... 256

§ 2. Вход в земную атмосферу и спуск.............. 258

§ 3. Возвращение на Землю космических аппаратов, облетевших Луну 262

§ 4. Возвращение на Землю станций, совершивших посадки на Луне 265

Глава 12. Экспедиция на Луну................... 268

§ 1. Особенности траекторий полета человека........... 268

§ 2. Прямой полет Земля — Луна — Земля (первый вариант лунной экспедиции)...............271

§ 3. Встреча в космосе и монтаж корабля (второй вариант лунной экспедиции) ..................275

§ 4. Разъединение и сближение на окололунной орбите (третий вариант лунной экспедиции)277

§ 5. Экспедиции по программе «Аполлон»............. 278

§ 6. Лунная транспортная космическая система.......... 290

§ 7. Лунные грузовые корабли с малой тягой........... 291

§ 8. Окололунная орбитальная станция............. 293

§ 9. Перспективы использования Луны.............. 298

Часть четвертая

МЕЖПЛАНЕТНЫЕ ПОЛЕТЫ.................... 302

Глава 13. Межпланетные полеты с большой тягой.......... 302

§ 1. Главные особенности межпланетного полета......... 302

§ 2. Движение внутри сферы действия Земли........... 306

§ 3. Гелиоцентрическое движение вне сферы действия Земли .... 312

§ 4. Гомановские и параболические перелеты........... 315

§ 5. Движение внутри сферы действия планеты-цели....... 321

§ 6. Межпланетный пертурбационный маневр........... 325

§ 7. Искусственные спутники планет............... 329

§ 8. Возмущения межпланетных траекторий........... 335

§ 9. Коррекция межпланетных траекторий............ 337

Глава 14. Межпланетные полеты с малой тягой........... 341

§ 1. Траектории достижения планет............... 341

§ 2. Перелеты на орбиты искусственных спутников планет..... 343

§ 3. Солнечный парус....................... 346

§ 4. Разработки космических аппаратов с двигателями малой тяги . 348

Глава 15, Зондирование межпланетного пространства......... 350

§ 1. Одноимпульсные орбиты искусственных планет........ 350

§ 2. Полеты вне плоскости эклиптики.............. 353

§ 3. Поворот плоскости орбиты с помощью солнечной ЭРДУ .... 355

§ 4. Двухимпульсные орбиты искусственных планет........ 356

§ 5. Переход через бесконечность................ 359

§ 6. Выведение искусственной планеты в точку либрации...... 360

§ 7. Научное значение искусственных планет........... 361

Глава 16. Полеты к Марсу .................... 363

§ 1. Траектории в случае упрощенной модели планетных орбит ... 363

§ 2. Влияние эксцентриситета и наклона орбиты Марса...... 367

§ 3. Географические условия старта к Марсу........... 370

§ 4. Посадка на Марс...................... 371

§ 5. Искусственные спутники Марса............... 374

§ 6. Полеты на спутники Марса — Фобос и Деймос........ 375

§ 7. Облет Марса с возвращением к Земле............ 377

§ 8. Автоматические станции исследуют Марс.......... 378

§ 9. Результаты исследований Марса............... 381

Глава 17. Полеты к Венере.................... 386

§ 1. Достижение Венеры..................... 386

§ 2. Посадка и искусственный спутник Венеры.......... 387

§ 3. Облет Венеры........................ 387

§ 4. Автоматические станции исследуют Венеру ......... 389

§ 5. Результаты исследований Венеры.............. 394

Глава 18. Полеты к Меркурию................... 396

§ 1. Достижение Меркурия.................... 396

§ 2. Посадка и искусственный спутник Меркурия......... 396

§ 3. Полет к Меркурию при попутном облете Венеры....... 398

§ 4. Полет с солнечно-электрическим двигателем......... 399

§ 5. Результаты исследований Меркурия............. 400

Глава 19. Полеты к юпитерианским планетам........... 402

§ 1. Планеты, совсем не похожие на нашу............ 402

§ 2. Прямые перелеты...................... 403

§ 3. Полеты к Юпитеру и Сатурну через планеты земной группы .. 405

§ 4. Пертурбационные маневры в сферах действия планет группы Юпитера.......................... 407

§ 5. Через Юпитер — к Солнцу и подальше от плоскости эклиптики 410

§ 6. Искусственный спутник Юпитера.............. 412

§ 7. Искусственные спутники других планет группы Юпитера ... 416

§ 8. Посадки на естественные спутники............. 417

§ 9. Зондирование атмосфер юпитерианских планет. Посадка на Плутон.......................... 418

§ 10. Полеты с малой тягой................... 419

§ 11. Исследования Юпитера и Сатурна............. 420

§ 12. Результаты исследований в системах Юпитера и Сатурна ... 424

Глава 20. Полеты к астероидам................... 429

§ 1. Пролет астероида...................... 429

§ 2. Встреча с астероидом.................... 430

§ 3. Выход на орбиту вокруг астероида.............. 431

§ 4. Посадка на астероид и возвращение на Землю......... 432

Глава 21. Полеты к кометам ................... 434

§ 1. Импульсные полеты..................... 434

§ 2. Полеты с малой тягой................... 437

§ 3. Операции вблизи ядра кометы................ 439

Глава 22. Межпланетные экспедиции ................ 440

§ 1. Они только отложены................... 440

§ 2. Особенности межпланетных экспедиций........... 441

§ 3. Спуск на Землю при возвращении из экспедиции....... 444

§ 4. Безостановочные пилотируемые облеты планет........ 447

§ 5. Экспедиции с остановками при прямых симметричных перелетах ........................... 448

§ 6. Экспедиции с траекториями возвращения, несимметричными траекториям прибытия..................... 453

§ 7. Операции на околопланетных орбитах, пролетных траекториях

и поверхностях....................... 455

§ 8. Экспедиции на астероиды................. 458

§ 9. Использование кораблей с малой тягой........... 460

§ 10. Немного о будущем.................... 465

Часть пятая

ПОЛЕТЫ ЗА ПРЕДЕЛЫ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ .......... 467

Глава 23. Преддверие полета к звездам .............. 467

§ 1. Заплутонное пространство................. 467

§ 2. Полеты с большой тягой.................. 468

§ 3. Полеты с малой тягой................... 469

Глава 24. Межзвездные полеты................... 470

§ 1 Астронавтика — составная часть космонавтики........ 470

§ 2. Фотонная ракета — средство осуществления межзвездных полетов ............................. 471

§ 3. Обобщенная формула Циолковского............. 472

§ 4. Продолжительности полетов................. 474

§ 5. О «собственных» скоростях звездолета............ 477

§ 6. Мечта или реальность?................... 478

Послесловие............................. 481

Дополнение при корректуре. Космический лифт........... 484

Приложение I. Перечень таблиц в тексте книги............ 487

Приложение II. К вычислению начальных масс ракетных систем..... 487

Литература............................. 490

Указатель имен и библиографических ссылок............. 503

Предметный указатель........................ 506

Указатель наименований космических летательных аппаратов и проектов 509