Vasiona

ИНТЕРПЛАНЕТАРНА НАВИГАЦИЈА

Кратак садржај: Дискутују ce сличности и разлике између интерпланетарне навигадије и навигације на Земљи. Показано je да ce y интепланетарном простору одређивање положаја може усавршити простим развојем метода које већ познају сви навигатори, али када ce налази y близини циља друге су методе подесније. Увод Под интерпланетарном навигацијом ce подразумева вештина вођења брода од једне планете до друге, посебно од Земље до најближих планета, Венере и Марса, и поново натраг. У много чему ова навигацији личи на земаљску навигацију. Садржи истоветне три фазе: полазак, само путовање и повратак, од којих свака има своје посебне проблеме, док je навигатор заинтересован за исте ствари, наиме за свој положај, курс, брзину и време. Постоје такбђе неке важне разлике између интерпланетарне навигације и навигације везане за земљу. Најважнија од њих je сила гравитације која преовлађује над свим осталим разматрањима y све три етапе путовања. При поласку и повратку потребна je знатна снага да ce савлада гравитација, на самом путу гравитација представља важну помоћ. Заиста, подесним планирањем може ce учинити да ce силом гравитације снабдева читав транспорт потребан за путовање, пошто je снага самог брода потребна само за мале промене курса и за контролу положаја брода, чиме ce постиже максимална економија снаге уз знатну жртву времена. На пример, за путовање до Марса или Венере y слободном лету било би потребно око пола године, што би ce могло знатно да скрати употребом снаге самог брода за убрзање y току прве половине пута и смањења брзине y току, преостале половине. Друга важна разлика je да док земаљска навигација обично узима y обзир човека, интерпланетарна навигација га не узима, или бар не после поласка. Изван могућности je сваког човека, чак и помоћу добре рачунске машине, да обави потпебна посматрања, калкулације и донесе решења, дакле, све што je потоебно за сигурни повратак, и то за кратко време које му стоји на расположењу. Навигациони систем и контрола мопају да буду потпуно аутоматски. Ако је човек на броду, разумљиво ie да му ce може дозволити да доноси ограничен број најопштијих одлука, као што су, на пример, да коужи око циља уместо да ce искрца или да ce врати кући, али било какво решавање коте захтева велико техничко размишл>ање мора да избегава, јер неће бити могуће да за њега прибави потребна искуства на свом првом путовању. Гравитациоио поље r' ) Гпавитаиионо поље Сунчевог система ie тешко (члт/г немогуће> y потпчности сагледати. али његова глуба дводимензионална аналогита може ce лако разумети. Замислимо пооствану кружну простирку од танког еластичног матепиlала затегнуту преко чвпстог хоризонталног прстена. Поставимо терет који представља Сунпе y центар ове простипке, која he тада да заузме суда, и облик еластичне простирке представља гравитационо поље Сунца. Сићушан предмет стављен било где на простирку поћи ће одмах према Срнцу. донекле као што би ce тело кретало y стварном Сунчевом систему ако би ce ослободило готово било где y њему. Узмимо сада кликер који представља Јупитер чија je маса 1/1000 део Сунчеве масе, и учинимо да ce окреће по кругу y унутрашњости нашег суда, таквом бр-

зином да нити по спирали пада на Сунце нити искаче из суда. Стварне путање планета једва да ce разликују од кругова, и не толико осетно да би могле да ce представе y нашем моделу. У моделу утиснуће на простирци које je проузроковала тежина Јупитера представља његово гравитационо поље, и мора ce сматрати да ce шири преко читаве простирке сасвим дубоко око самог Јупитера и врло плитко већ на блиским растојањима, али ипак осетно преко целога суда. Мали предмет који сада пада на простирку обично ће ce кретати ка Сунцу као и раније, али ако ce догоди да падне довољно близу Јупитера котрљаће ce према Јупитеру, или ако пада са датог растојања и са датом брзином, може да настави да се креће око Јупитера, постајући сателит. Јупитер обиђе једном око Сунца за 12 година. На петини растојања од Сунца до Јупитера налази ce Земља, чија je маса 1/300 део Јупитерове масе, и која обилази око Сунца једном за годину са својим гравитационим пољем које ce суперпонира на Јупитерово и Сунчево, Нешто унутра од Земље je Венера, сличне величине, a мало изван je Марс, чија je маса око 1/10 део Земљине масе. Венера обилази око Сунца за 225 дана, a Марс за 687. Иза Јупитера je Сатурн и друге планете, a унутар од Венере je Меркур. Три дела навигационог проблема, ограничена само на гравитацију су следећа: При поласку потребно je дати довољну брзину броду, око 7 милза y секунди, да избегне притисак који проузрокује Земља и такав правац да заузме своју сопствену путању око Сунца, и да дође што je могуће ближе, рецимо, Марсу y току свог првог обиласка. Директни успех не може ce очекивати, јер и под најповољнијим условима тачност добивеног резултата више потсећа на погодак y новчић на растојању од 160 јарди*). Према томе на самом путу биће тражен неки начин управљања. Чим ce довољно близу приђе Марсу, биће потребно извесно смањење брзине због лакшег искрцавања. Карта Сунчевог система Карта Сунчевог система je потребна за интерпланетарну навигацију везану за Земљу. Карта Сунчевог система мора да буде прављена y три димензије, и пошто ce сва тела y систему брзо крећу једна y односу на друга, карта има неуобичајек облик. Она ce састоји од времене табеле или ефемериде која показује координате Сунца и планета y тако кратким интервалима времена да ce могу добити за било који тренутак интерполацијом. Ове таблице са кратком листом координата малог броја јасних звезда довољне су за све потребе. Израда ових табела био je један од главних задатака Naval Observatory y току времена дужег од једног столећа. Оне стоје сада на расположењу за неке од планета за читаво столеће y будућност, a за сва тела за која постоји интерес до године 1972, са одговарајућом тачношћу за било какав интерпланетарни лет. Вероватно да je правоугли координатни систем са координатним почетком y Сунцу и астрономском јединицом као јединицом за растојање најпогоднији за употребу. Астрономска јединица je приближно једнака растојању Земље од Сунца (око 90,000.000 миља**) и подеснија je од било које друге јединице за интерпланетарна растојања. У таквом систему тренутне координате звезда неће бити дане. Звезде су толико удаљене да ce са било којег места Сунчевог система могу сматрати учвршћеним светионицима на небу и њихови косинуси правца више одговарају него што би одговарале њихове тренутне координате.

*) 1 јарда = 0,914 м. *♦) 1 миља = 1609 м,

ВАСМОНА IX, 1961 број 1