Rendezvous: vang die ruimtestasie

In Desember 1965 het Gemini 6 en Gemini 7 binne 30 sentimeter van mekaar gevlieg, 300 km bo die aarde. Dit het twee jaar van teorie en praktyk geneem om daar te kom: die eerste poging het getoon dat vlieg regstreeks na jou doelwit, soos ‘n piloot sou doen, nie werk in orbite nie

In die baan, om in te haal, val jy af, nie op nie

Kyk

Alles in die baan volg een reël: laer is vinniger. ‘n Laer baan is korter en die ruimtetuig beweeg vinniger langs dit, so dit wen op iets hoër bo.

1. Laai in ‘n laer baan, agter die doel. Die kapsule is getimeer om enige pad agter die stasie en iets onder dit te begin.
2. Fase. Ronde na rondte, die onderste kapsule kry ‘n bietjie Hier, 20 km onder die stasie, kry dit 1.6 grade per baan
3. Twee klein brande’n mini-Hohmann oordrag, hef die kapsule in die baan van die stasie net agter dit.
4. Laaste nadering. Die laaste paar honderd meter word stadig gevlieg, reg langs die vlugrigting, deur rekenaarstelsels wat deur die bemanning dophou By kontak is die sluitingsspoed ‘n paar sentimeter per sekonde.

Verstaan

Orbital periode: T = 2π√(r³/μ). Met μ = 398,600 km³/s²:

• Kapsel op 400 km (r = 6,778 km): 92.6 minute.
• Stasie op 420 km (r = 6,798 km): 93.0 minute.

Elke kapsule-orbit, die stasie dek slegs 92.6/93.0 van ‘n lap: die kapsule kry 360° × (1 − 92.6/93.0) ≈ 1.6°, ongeveer 190 km. Om ‘n 20° gat te sluit, neem ongeveer 13 orbite, ongeveer 20 uur.

Die oordrag van 400 na 420 km kos ongeveer 5.6 m/s vir elkeen van die twee brande: klein in vergelyking met die 7.7 km/s van orbitale spoed.

Meester

Naby die doel, gebruik ontmoetingsingenieurs die Clohessy-Wiltshire (Hill) vergelykings: lineariseerde beweging in ‘n raam wat met die doel draai, met x radiaal, y langs-spoor en n die doel se gemiddelde beweging:

ym − 3n²x − 2nẏ = 0,   ÿ + 2nʒ = 0,   z̈ + n²z = 0

Hulle verklaar die vreemde gedrag: ‘n voorwaartse duw (+ẏ) laat die agtervolger opstyg (x groei) en dan agterwaarts dryf. Toegangspaaie word langs die y-as (V-balk, van agter) of die x-as (R-balk, van onder af, waar die natuurlike beweging help rem), met veiligheidsreëls sodat ‘n mislukte masjien nooit tot ‘n botsing lei nie.