Некомпланарный переход - координаты в космосе

Какой-то системы в записях по новому роману не будет, поэтому сейчас вместо более подробного описания устройства горной станции "Невьянск-1" поговорим о космических координатах. Сразу стоит предупредить, что я скорее гуманитарий, поэтому ниже будут гуманитарные рассуждения с оценочными суждениями, а не результаты математических расчётов.

Вернее, стоит поговорить о бесполезности координат. Обычной визуализацией космического пространства в фильмах и компьютерных играх является плоская карта, на которой объекты космического пространства находятся в одних и тех же местах без движения, точно острова в океане (в игре Parkan 2 была навигационная сфера, и это была отрада для глаз). Между тем, космическое пространство, во-первых по-настоящему трёхмерно, и преобразовать его в двумерную поверхность, как это делают с глобусом, не выйдет, потому что объекты распределены во всему объёму, а не находятся только на поверхности условного шара, во-вторых, в космическом пространстве всё постоянно находится в движении, и ключевой информацией становятся не координаты объекта в текущий момент времени, а параметры его траектории, чтобы путешественник мог предсказать, где окажется объект, когда он, путешественник, доберётся до его окресностей.

Траектории могут быть замкнутыми эллиптическими (частный случай - круг), и тогда их можно назвать орбитами, могут быть разомкнутыми, гиперболическими, по которым в нашу систему прилетают межзвездные объекты, могут быть параболическими, как у некоторых комет, которые, тем не менее, межзвёздными не считаются. В случае космического судна траекторию можно назвать курсом, подразумевая, что судно само определяет её, и она не складывается только под действием внешних сил.

Следующим тонким моментов является выбор точки отсчёта. На Земле всё просто - есть экватор и гринвический меридиан, широты и долготы считаются от этих точек отсчёта. В космосе встаёт вопрос целесообразности. Если путешественник летит от одной планеты к другой, то ему достаточно знать параметры орбит этих планет, рассчитаные, допустим, от центра масс солнечной системы (это будет называться барицентрической системой координат, например, Международная небесная система координат, МНСК). Но если путешественник летит от Земли к спутнику Марса Фобос, а его в подзорную трубу не увидишь, потому что он слишком маленький, тогда кроме орбиты Марса в МНСК ему ещё нужно знать орбиту Фобоса относительно Марса, то есть, нужно знать две орбиты, рассчитанные в двух разных системах координат.

Какое отношение это имеет к роману "Некомпланарный переход"? В мире романа люди ещё не летают к другим планетам массово, они кучкуются вокруг Земли, но полезные ископаемые они добывают на астероидах, которые летают между Марсом и Меркурием. Для полётов к этим астероидам нужно знать параметры орбиты этих астероидов относительно Солнца (то есть в МНСК). Для краткости такие орбиты можно называть бари-орбитами. Для возвращения от астероидов обратно нужно знать не только параметры орбиты Земли, но и параметры орбиты "Невьянска-1" вокруг Земли. Орбиту объекта вокруг Земли можно для краткости называть гео-орбитой.

Наконец, ещё одна тонкость заключается в том, что орбиты самопроизвольно меняются со времен под действием разных факторов вроде неравномерного распределения массы по объёму Земли и неровностей её формы (она, всё-таки, не идеальный шар), влияния Луны и других небесных тел или их общей комбинации вроде парада планет.  Например, геостационарные космические аппараты, которые должны были бы висеть строго над одной точкой экватора и вращаться синхронно с Землёй, со временем дрейфуют по направлению к нескольким гравитационным колодцам, где сила притяжения, всё-таки, чуть-чуть сильнее, чем в окресностях. Таким образом, параметры орбит придётся либо поддерживать искусственно, если мы говорим о гео-орбите "Невьянска-1", значит, нужен будет либо буксир, который время от времени будет толкать станцию, либо собственная двигательная установка, либо время от времени обновлять параметры орбит в навигационном реестре земной ноосферы. Вот так от отвлечённого разговора о космической станции можно перейти к самой станции.

Ну и, кстати, коль скоро течение времени зависит от искривления пространства, в каждой объекто-центричной системе координат время течёт по-своему, и временная шкала для такой системы определяется отдельно.