Укрощение астероидов: как управлять их движением

На первый взгляд заголовок статьи выглядит амбициозным, чтобы использовать его в публикации, относящейся к естественным наукам. Действительно, массы объектов, которыми до сих пор управляли в космосе, т.е. космических аппаратов, выполняющих миссии за пределами околоземной орбиты, не превышали 6 т. Единственным исключением здесь можно считать проект пилотируемой экспедиции на Луну «Apollo», когда вес отлетного модуля был около 30 т. Для случая же управления астероидом нижний предел массы составляет величину ~1000 T. Маневры, которые выполняются в ходе космических миссий, требуют изменений скорости управляемого объекта на величины до 3-5 км/с. Казалось бы, пытаться воздействовать на полет астероида с помощью стандартных ракетодинамических технологий, когда для изменения скорости требуется расход рабочего тела (топлива), бесперспективно. Однако мы покажем, что это не так. Идея предлагаемой концепции — использовать гравитационные маневры вблизи Земли, а также около других планет и их спутников. При этом оказываются достижимыми изменения скорости управляемого объекта, превышающие указанные и не требующие сами по себе расхода топлива. Нужно лишь перевести управляемый астероид на траекторию облета выбранной «мотором» гравитационного маневра планеты или ее спутника, что при подходящем выборе этих тел потребует изменить скорость «мишени» лишь в пределах двух десятков метров в секунду (в дальнейшем это изменение скорости Δv будем называть ее импульсом, как это принято в динамике космических полетов). Ясно, что приводимая оценка необходимого импульса скорости зависит от планируемых задач управления движением астероида. Рассмотрим эти задачи.