Астродинамика — раздел небесной механики, изучающий перемещение неестественных небесных тел — автоматических и пилотируемых космических летательных аппаратов. Наровне с термином «астродинамика» данный раздел науки именуют кроме этого космодинамикой, небесной либо космической баллистикой, прикладной небесной механикой. Астродинамика является основой неспециализированной теории полета космических аппаратов. В отличие от хорошей небесной механики астродинамика изучает перемещение не только пассивное, происходящее под действием сил тяготения небесных тел, но и. активное, управляемое методом включения двигателей. Она делится на две части: теорию перемещения центра весов космического аппарата, т. е. теорию космических траекторий, и теорию перемещения космического аппарата относительно центра весов, либо теорию его вращательного перемещения.
Астродинамика занимается определением самая удобной, с разных мнений, траектории (орбиты) полета к заданному небесному телу. Основное требование наряду с этим — допустимо меньшая скорость, до которой нужно разогнать космический аппарат на начальном, активном участке полета, и, так, мельчайшая масса ракеты-носителя либо орбитального разгонного блока при старте с околоземной орбиты. Это, со своей стороны, разрешает расширить нужную нагрузку и, следовательно, добиться громаднейшей научной эффективности полета. При определении орбиты учитываются требования простоты управления, условий связи (к примеру, в момент захода станции за планету при ее облете связь нарушается), условий научных изучений (посадка на дневной либо ночной стороне планеты) и т. п.
Рассчитываются кроме этого орбитальные маневры посредством бортового двигателя при выходе космического аппарата на орбиту неестественного спутника Луны либо планеты, при спуске на поверхность небесного тела, при переходе с одной орбиты спутника на другую; предусматриваются корректирующие маневры для исправления неизбежных неточностей орбиты, обусловленных слишком мало правильными сведениями о межпланетных расстояниях, весах планет и их спутников, неточностью работы аппаратуры управления.
Длительность работы двигателей на активных участках полета исчисляется минутами либо секундами, тогда как пассивный полет (с отключённым двигателем) на пути к Луне и планетам длится дни, месяцы, годы, кроме того десятки лет. Полеты с кратковременным включением двигателей именуют импульсными либо многоимпульсными (при многократном включении двигателей). Такие полеты осуществляются посредством химических тепловых двигателей, а в будущем будут проводиться и с ядерными тепловыми двигателями. Ускорения, информируемые такими двигателями, в большинстве случаев многократно превышают ускорение силы тяжести на Земле g=9,8 м/с. Но разрабатываются и уже испытывались в космосе действующие совсем в противном случае электрические ракетные двигатели, разные типы которых смогут информировать маленькие ускорения — от 10-5 до 10-3 g. Такие двигатели не смогут обеспечить старт космического корабля с Почвы, но, трудясь непрерывно в лёт и течение месяцев, они обеспечат перелет его с орбиты около Почвы на орбиту около любой планеты. Посредством электрических судов возможно будет в течение нескольких недель поднять громадные грузы (к примеру, солнечную электростанцию массой в десятки млн кг) по спиралеобразной траектории с низкой околоземной орбиты на стационарную (высота над поверхностью Почвы — 35 800 км); за месяц доставить грузы на окололунную орбиту, дабы после этого понемногу посредством уже химических ракет опустить их на поверхность Луны; послать на околомарсианскую орбиту запас горючего.
Все более ключевую роль при определении орбит играется «пертурбационный маневр», применяющий для трансформации орбиты притяжение встречаемого на пути небесного тела. Так, в 1959 г. автоматическая станция «Луна-3» возвратилась к Земле по окончании прохождения вблизи Луны, под действием притяжения которой изменилась ее орбита. Осуществлены либо осуществляются перелеты Почва — Венера — Меркурий, Почва — Юпитер — Сатурн — Уран — Нептун (рис. 1), Почва — Венера — комета Галлея (советские станции «Вега»). Вычислены и ожидают собственного осуществления траектории Почва — Юпитер — Солнце (рис. 2), Почва — Венера, Почва — Юпитер, Почва — Юпитер — Плутон, Почва — Сатурн — Юпитер — Почва и еще много вторых траекторий перелетов.
Пассивное вращательное перемещение космического аппарата возможно предвычислено способами астродинамики. Способы астродинамики употребляются для стабилизации спутника. К примеру, медлительно поворачивающийся спутник вытянутой формы (типа комплекса «Салют» — «Альянс»), будучи предоставлен самому себе, понемногу под действием сил гравитации находится так, что один его финиш при перемещении по орбите все время направлен к центру Почвы (гравитационная стабилизация). Продолговатый спутник с хвостовым оперением стабилизируется в верхней воздухе в направлении перемещения (аэродинамическая стабилизация). Несложным примером активной стабилизации может служить закрутка спутника перед его отделением от последней ступени ракеты-носителя. Посредством миниатюрных двигателей ориентации космический аппарат возможно развернут с высокой точностью (доли секунд дуги) и удерживаться в нужном положении, пока не будут закончены научные измерения либо пока не отработает в течение заданного времени бортовая двигательная установка.
Солидный вклад в развитие астродинамики внесли советские ученые К. Э. Циолковский, М. В. Келдыш и другие.