Сложности полетов в сторону Солнца.

[Doctor64]

Уважаемые ЛА и профи астрономии! Проясните, пожалуйста, проблемы для запуска космических аппаратов к Солнцу. Недавно, читая книгу В.Г. Сурдина "Разведка далеких планет", наткнулся на новую для меня тему. Есть ли доступное, для понимания не специалиста в небесной механике, пояснение данному факту?
 Спасибо за ответы. С уважением, Александр.

[xd]

Для начала следует ознакомиться с формулой Циолковского и сделать вывод, что расход топлива растёт экспоненциально от величины скорости.
Поэтому следует понять, что такое гомановская траектория перелёта и почему она энергоэффективна.
После этого станет понятно, что для перелёта к любой планете солнечной системы приращение скорости должно меньше орбитальной скорости Земли. Более того, перелёт к любой из внешних планет даже дешевле энергетически, чем полёт к Меркурию. Для того же, чтобы добраться до Солнца, надо погасить всю орбитальную скорость Земли.
Потом

[Doctor64]

Если я правильно понимаю, полет в внутреннюю часть Солнечной системы - это переход с высокой орбиты Земли, на более низкую орбиту внутренних планет? А энергия, в основном, тратится на торможение или не так все просто?

[Змей Петров]

Да, что бы попасть прямо на Солнце, нужно падать на него отвесно, для этого аппарат должен погасить всю(почти) орбитальную скорость Земли (плюс конечно ещё выбраться из её гравитационной ямы).
Чем ближе цель полёта к Солнцу, тем большую часть скорости надо гасить.

[Doctor64]

ещё выбраться из её гравитационной ямы

То есть, делая гравитационный маневр вокруг Земли, в полете к Меркурию, Messenger выбирался из этой "ямы"? Но, ведь при таком маневре скорость аппарата еще возрастает! Правильно ли я понимаю, что его последующие гравитационные маневры были "замедляющими"?

[xd]

Если я правильно понимаю, полет в внутреннюю часть Солнечной системы - это переход с высокой орбиты Земли, на более низкую орбиту внутренних планет? А энергия, в основном, тратится на торможение или не так все просто?

Всё верно понимаете. Но в любом случае у Вас есть изменение скорости относительно орбитальной Земли.

[xd]

ещё выбраться из её гравитационной ямы

То есть, делая гравитационный маневр вокруг Земли, в полете к Меркурию, Messenger выбирался из этой "ямы"? Но, ведь при таком маневре скорость аппарата еще возрастает! Правильно ли я понимаю, что его последующие гравитационные маневры были "замедляющими"?

А тут не так: надо сначала подняться с Земли, а потом уже двигаться дальше.

[Змей Петров]

Doctor64, я имею в виду - при старте с Земли.
Если тело летит извне, то гравитационный маневр около Земли конечно несколько облегчает ситуацию. Впрочем, можно использовать и другие планеты (включая Луну).

[sharp]

Полет с Юпитера на Землю тоже, вероятно, окажется более затратным, чем полет туда?

[xd]

Да.

[Интересующийся Дед]

Полет с Юпитера на Землю тоже, вероятно, окажется более затратным, чем полет туда?

Ещё бы.
Вторая космическая скорость (Юпитер): 59,5 км/с

[Влад Ковалёв]

На Юпитер то сесть невозможно. Скорее только на его спутники, а у них вторая космическая намного меньше.

[Doctor64]

Уважаемые коллеги! Читая литературу и просматривая видео по теме, столкнулся с еще одной "непоняткой":  для полета к Меркурию аппарат должен оттормаживать, но при этом, орбитальная скорость Меркурия почти в два раза выше земной! Как аппарату выйти на орбиту спутника Меркурия? Получается, снова наращивать скорость или еще больше замедляться, в расчете на "догон" Меркурием аппарата? На примере полета Мессенджера, у которого были 5 "маневров глубокого космоса", не удалось понять ход полета. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D1%81%D1%81%D0%B5%D0%BD%D0%B4%D0%B6%D0%B5%D1%80_(%D0%90%D0%9C%D0%A1)#/media/File:MESSENGER_trajectory-ru.svg
 Если возможно, поясните, кто точно знает сценарий полета, пожалуйста!
 С уважением, Александр.

[xd]

Строим эллиптическую орбиту так, чтобы она касалась орбиты Земли и орбиты Меркурия. У неё большая полуось будет равна среднему арифметическому перигелия и афелия, но за счёт большего эксцентриситета, чем у планет, разница между максимальной скоростью (в перигелии) и минимальной (в афелии) будет значительной. В перигелии скорость будет выше орбитальной скорости Меркурия, в афелии - ниже орбитальной скорости Земли. В обоих случаях разность скорости надо сбросить.

[Dem]

Но, ведь при таком маневре скорость аппарата еще возрастает! Правильно ли я понимаю, что его последующие гравитационные маневры были "замедляющими"?

Да, гравитационный манёвр может в любую сторону скорость поменять, хотим - добавим, хотим - убавим.

[Крупин]

Но, ведь при таком маневре скорость аппарата еще возрастает! Правильно ли я понимаю, что его последующие гравитационные маневры были "замедляющими"?

Да, гравитационный манёвр может в любую сторону скорость поменять, хотим - добавим, хотим - убавим.

И,скажем, для того, чтобы упасть на Солнце, выгоден подобный замедляющий маневр. Если действовать прямолинейно, надо сообщить ракете скорость 30км/с (такова орбитальная скорость Земли). Но вместо этого выгоднее направить ракету к Юпитеру и за счёт гравитационного маневра сбросить орбитальную составляющую скорости.

[Змей Петров]

Но вместо этого выгоднее направить ракету к Юпитеру и за счёт гравитационного маневра сбросить орбитальную составляющую скорости.

Наверное лучше воспользоваться Венерой и Меркурием?

Вообще интересно - как близко может подлететь современный аппарат к Солнцу не разрушившись?

[xd]

Но, ведь при таком маневре скорость аппарата еще возрастает! Правильно ли я понимаю, что его последующие гравитационные маневры были "замедляющими"?

Да, гравитационный манёвр может в любую сторону скорость поменять, хотим - добавим, хотим - убавим.

Но величина изменения скорости уже не произвольный.

[[R]aven]

Вообще интересно - как близко может подлететь современный аппарат к Солнцу не разрушившись?

Думаю 0.5 - 0.75 орбиты Меркурия, ибо дальше спутник уже должен начать разрушатся солнечным ветром и температурой. Это если брать обычные спутники, покрытые золотой фольгой. Если взять уж фантастический аппарат покрытый карбидом тантала-гафния (3960 Цельсия температура плавления) то думаю долетит до границ короны, но связь мы с ним потеряем всё ровно где-то на полу-орбите меркурия) Солнце заглушит любые сигналы.

[Крупин]

Если забуриться в комету "царапающую Солнце", можно и в солнечную корону въехать.