Оптимальные низкоэнергетические межпланетные перелёты с малой тягой, использующие движение по инвариантным многообразиям точек либрации

В работе рассматривается задача оптимизации низкоэнергетических межпланетных траекторий перелёта космического аппарата с двигателем малой тягой с околоземной орбиты на орбиты других планет с использованием пролёта по транзитным траекториям в окрестностях коллинеарных точек либрации систем Солнце-планета, порождённых их инвариантными многообразиями. Интерес к таким траекториям обусловлен возможностью снизить затраты топлива на перелёт за счёт использования особенностей динамики движения в системе трёх тел. Приведена соответствующая задача оптимального управления космическим аппаратом с промежуточными ограничениями на траекторию перелёта. Приводятся численные примеры расчёта низкоэнергетических траекторий к Марсу и Юпитеру.

The paper considers the problem of optimizing low-energy interplanetary flights of low-thrust spacecraft from Earth to other planets using transit trajectories near collinear libration points formed by their invariant manifolds. Low-energy trajectories are very useful for the design of interplanetary missions because they have lower fuel costs for flight due to the use of motion in a three-body system. The problem of optimal control of spacecraft with internal boundary conditions on the trajectory is presented. Examples of low-energy trajectories to Mars and Jupiter are given.