Навигация

Как делаются траекторные измерения в дальнем космосе:

https://glav.su/forum/1/682/messages/4959769/#message4959769

"Небесно-механическая интерпретация измерений радиосистемы межпланетных космических аппаратов «Квант-Д»", Аким Э.Л., Горохова А.А., Киселева И.П., Степаньянц В.А., Тучин А.Г.
"The celestial mechanics interpretation of measurements of the radio system "Kvant-D" for deep space spacecraft", Preprint, Inst. Appl. Math., the Russian Academy of Science, E.L.Akim, A.A.Gorokhova, I.P.Kiseleva, V.A.Stepaniants, A.G.Tuchin)

http://keldysh.ru/papers/2002/prep2/prep2002_2.html

Как оцениваются ошибки полученных из них траектории КА:
"Локальная обработка измерений радиосистемы межпланетных космических аппаратов", Аким Э.Л., Горохова А.А., Киселева И.П., Степаньянц В.А., Тучин А.Г.
"Local measurement processing of the interplanetary spacecraft's radio system", Preprint, Inst. Appl. Math., the Russian Academy of Science, E.L.Akim, A.A.Gorokhova, I.P.Kiseleva, V.A.Stepaniants, A.G.Tuchin

http://www.keldysh.ru/papers/2002/prep11/prep2002_11.html

Стыковка на лунной орбите.

"как стартуя с поверхности луны астронавты смогли несколько раз попасть "пуля в пулю" в крохотную точку несущуюся по орбите космического тела не имеющего (возможно) по периметру станций слежения"

Система навигации (на обоих аппаратах) определяет положение, выход на орбиту На аппаратах ставят Rendezvous radar На Земле стыковка сложнее

• с орбитальной станции сложнее, чем между двумя легкими аппаратами. Особенно если эти легкие КА на орбите проходящей через точку старта одного из них (а Земля под орбитальной станцией крутится).
  Об этом "Схемы ускоренного доступа к орбитальной станции для современных космических кораблей" Р.Ф. Муртазин.
• Перед стартом командный модуль выравнивал плоскость орбиты, чтоб она проходила через точку старта лунного модуля.
• насчет топлива. На Луне характерные космические скорости в разы меньше, чем земные. И соответственно расход топлива в десятки раз меньше (т.к. затраты примерно экспоненциально импульсу, формула циолковского).

В итоге, после выхода в точку, ЛМ требовалось изменить скорость всего на порядка сотни метров в секунду (порядка сотни килограмм топлива, для 2500 кг модуля).

Про систему навигации

• вводное - youtube + "Аппараты лунных программ. Навигационный компьютер."
• целая пачка документов "Guidance Navigation and Control Systems", Rendezvous Apollo.
• так же в отчетах написаны параметры изменения орбит и импульсов mission report Apollo.

Дополнительно:
link

Цитата: Максимальный угол между плоскостями орбит ~ 9° соответствует условию готовности полета КК к МКС в течение суток. Если же выбирается дата полета в течение месяца, межорбитальный угол может быть сведен практически к нулю. Что и ожидается 31 октября. Образно выражаясь, гора (МКС) в этот день идет к Магомету (КК на старте). Что может помешать прогнозируемой встрече - это "порывы" солнечного ветра и непредсказуемый космический мусор на пути МКС. Энергетики маневра должно хватить при таком раскладе. Посмотрим, что произойдет до 31 октября. Что же касается обеспечения начального фазового угла в узком диапазоне, то невозможность точного времени старта КК с Земли приведет просто к переходу на суточный режим стыковки.

Именно так, гора идёт к Магомету. Уже лет 5 "Союзы" летают по 6-часовой схеме, но всегда имеют в запасе 2-х суточную. Потому что для следующей короткой стыковки опять надо ждать долго-долго, пока "гора снова придёт к Магомету" (грубо говоря). А "Космос-186" и "Космос-212" специально выводились на орбиту суточной кратности. Это значит, что параметры орбиты подобраны таким образом, что за сутки (один оборот Земли) аппарат делает ровно целое число витков и снова повторяет свою траекторию. И старт второго аппарата можно делать через сутки, двое, трое... По готовности и с резервными датами. В этом нет ничего "технологически утерянного" или "экстремально-эвакуационного".

Цитата: К чему приведет невозможность точного времени старта с Луны мне не известно.

Да ни к чему страшному, можно полететь через виток или через несколько. Луна, по сравнению с Землёй, крутится в ~30 раз медленнее, наклонения орбиты CSM, по сравнению с МКС небольшие, азимут старта с Луны не ограничен районами падения ступеней, манёвры более дешёвые с т.з. расхода ∆V. Не говоря уже о "маневренности" махины МКС по сравнению с CSM. Всё это надо помнить и учитывать, когда Вы сравниваете стыковку КК с МКС и стыковку взлётной ступени LM с CSM. В случае А11, 12 и 14, когда места высадки очень близки к экватору, вообще говорить не о чем — за время пребывания LM на поверхности плоскость орбиты CSM отклоняется очень незначительно, на доли градуса. Фактически, CSM на каждом витке пролетает почти в зените над местом посадки. Для миссий с большей широтой мест высадки / большим наклонением орбиты отклонение тоже незначительное. Тут я прикидывал для А17. Если нигде не ошибся, то через 72 часа пребывания LM на поверхности, CSM пролетал над ним всего в 4.2°. Это манёвр с импульсом ~120 м/с.