И сегодня в распоряжении военных находятся структуры, активно ведущие исследования и практические разработки в области баллистики, траекторных измерений, поддержания баз данных орбитальных аппаратов и параметров траекторий других космических объектов. С недавних пор рассекречен объект «Голицыно-2», представляющий собой мощнейший центр слежения за космическими объектами, траекторных измерений и баллистических расчетов.
Большой объем работ выполняет Баллистический центр Института прикладной математики им. М. В. Келдыша под руководством доктора физико-математических наук, профессора Э. Л. Акима (www.kiam1.rssi.ru/PHOBOS/kiamworks.html). Специалисты центра ведут прием и обработку данных траекторных измерений, поступающих от наземных измерительных пунктов, определяют текущие и прогнозируемые параметры движения космических аппаратов, рассчитывают параметры маневров и коррекции траекторий межпланетных станций, траекторий спуска и координаты точек посадки — то есть весь комплекс баллистического сопровождения пуска.
Сильная школа наведенцев-баллистиков сохранилась в Харькове. В свое время именно благодаря коллективу НПО «Электроприбор» ракета КБ «Южное» Р-36М2 (15А18М) получила те возможности по выведению управляемых боевых блоков [Это уникальное изделие выпускалось в Днепропетровске. Позднее техническая документация на управляемый боевой блок и его производство были переданы в ПО «Стрела» (Оренбург), www.peoples.ru/technics/rocket/stanislav_koniuhov], которые сделали ее самой совершенной стратегической ракетой своего времени. Название «Сатана» (SS-18 mod 5 «Satan»), данное ей американцами, говорит о многом…
Международное сотрудничество космических баллистиков имеет место при совместных пусках интернациональных аппаратов, запуски коммерческих спутников обязательно сопровождаются баллистиками «с обеих сторон», существует ряд международных космических проектов: «Радиоастрон» и перспективный «Миллиметрон», успех которых в огромной степени зависит от качества баллистического сопровождения экспериментов. Все такие программы не перечислить… Их довольно много.
Космическая баллистика, как область прикладной математики и механики, наверняка сильно прогрессировала за годы «космической эры». В чем заключается этот прогресс? Что такое космическая баллистика сегодня?
Можно сказать, что главное достижение — точность. Мы сегодня способны обеспечить реализацию заданных баллистических параметров движения космических аппаратов гораздо точнее, чем во времена первых спутников, — в этом огромная заслуга прибористов. Кроме того, использование вычислительных машин позволило значительно сократить время расчетов и, что очень важно, сделать их многовариантными даже в условиях жесткого лимита времени на подготовку баллистических уставок для коррекций.
Вообще говоря, точность вычисления параметров движения космического объекта напрямую связана с точностью измерения координат и характеристик его движения. А при измерениях и передаче данных всегда присутствуют ошибки, сбои и т. п. Алгоритмы обработки данных измерения должны учитывать это обстоятельство. Отсюда — необходимость применения разных, иногда довольно сложных и трудоемких в реализации математических методов — Калмановской фильтрации, например, и др.
С чего начинается разработка траектории полета межпланетного автомата? Как выбирается «маршрут»? Как все «это» вообще происходит?
ТЕОРИЯ
Математическая модель движения больших планет Солнечной системы основана на современных высокоточных аналитических теориях движения. Для планет от Меркурия до Нептуна используется теория П. Бретаньона VSOP82 (Bretagnon P. Theory for the motion of all the planets: The VSOP82 Solution, 1982). Для Плутона — теория Х. Накаи (Nakai H. Mean elements of Pluto, 1985).
Везде по-разному… Вообще-то, это чрезвычайно «нервный» этап работы. Дело в том, что космический аппарат, особенно если это межпланетная исследовательская станция, несет на борту море оборудования для проведения многочисленных измерений и экспериментов. Практически каждый такой эксперимент требует, чтобы космический аппарат оказался в определенной точке пространства в соответствующей ориентации. Зачастую сама программа эксперимента требует многочисленных переориентаций исследовательской станции и вдобавок включает в себя сеансы измерений в нескольких точках траектории — в открытом космосе, на подлете к планете, при пролете через верхние слои атмосферы и т. д.