Delta-v Kaart
Hoeveel verander in spoed dit neem na beweeg tussen Aarde, orbite, die Maan, Mars en die asteroïede.
ESO/S. Guisard (www.eso.org/~sguisard) (CC BY 4.0)
Delta-v Kaart
Wat is dit? 'n Kaart van ruimtereise. Elke lyn is een deel van 'n reis, en sy nommer sê hoeveel 'n ruimtevaartuig se spoed moet verander om daardie deel te vlieg. Tel die dele op en jy kry die brandstofbegroting vir die reis.
Hoe om dit te gebruik: Kies 'n begin en bestemming: tik twee punte op die kaart, gebruik die Van en Na kieslyste, of druk een van die reisknoppies. Die roete verlig en die brandstofbegrotingsbalk tel elke been by.
Brandstof begroting vir hierdie reis
Delta-v totaal
Swipe na die kant om die hele kaart te sien.
Waardes is eenrigting, ideale impulsiewe maneuvers tensy gemerk tipiese. Echte missies voeg verliese en vliegtuig veranderinge.
Probeer hierdie
- Druk "Na orbite" om van die aarde se oppervlak na lae aarde orbite te gaan.Nota: Die eerste stap kos 9,4 km/s. Om van die baan af tot by die Maan se oppervlak te gaan, kos net nog 5,6 km/s meer
- Druk "Na die Maan", dan "Na Mars", en vergelyk die totaal.Nota: They are almost the same: about 15.0 and 15.1 km/s, even though Mars is always more than a hundred times farther away than the Moon. Mars has air to brake with when you land; the Moon has none, so every bit of slowing down costs fuel.
- Beplan 'n reis van Mars se oppervlak terug na die aarde se oppervlak.Nota: Die laaste been, af na die aarde se oppervlak, kos 0 km/s: Aarde se lug en 'n hitteskerm doen die remwerk, soos wat hulle vir elke Apollo-bemanning gedoen het. Om van Mars af te klim kos nog steeds ongeveer 4.1 km/s.
- Druk "Na geostasiêre baan" en vergelyk dit met gaan van lae aarde baan na lae maanbaan.Nota: Om die hoë baan te bereik waar TV en weer satelliete sit, kos ongeveer dieselfde as om 'n baan rondom die Maan te bereik: ongeveer 3.9 km/s vanaf lae aarde-baan in beide gevalle.
Die idees agter dit
Wat is delta-v?
Denk aan 'n wegreis. Tel elke keer op wat jy versnel en elke keer wat jy rem: die totaal is jou delta- v. In ruimte is daar geen pad om teen te druk nie en geen remme nie, dus moet elke verandering in spoed, op of af, van die raketenjin kom, en elke stuk daarvan kos brandstof.
Waarom is die baan bereiking die moeilikste stap?
Being in orbit is not about being high up. It is about going sideways so fast that you keep falling around Earth instead of into it. Just above the air that means about 7.8 km/s (about 28,000 km/h), once round the planet in about 90 minutes. On the way up a rocket also loses roughly 1.5 to 2 km/s fighting gravity and air drag (Earth's spin gives a little back), so this one step costs about 9.4 km/s.
Waarom is landing op Mars goedkoper as landing op die Maan?
Mars has a thin atmosphere. A lander hits that air at high speed and its heat shield turns the speed into heat; parachutes and a short rocket burn at the end do the rest. So the map counts 0 km/s of rocket fuel for landing on Mars, but 1.63 km/s for the airless Moon, where engines must do all the braking. Leaving Mars is another story: climbing back up to orbit costs about 4.1 km/s.
Wat is aerobraking?
Gebruik 'n planeet se lug as 'n vry rem. 'n Ruimtevaartuig duik in die dun bokant van die atmosfeer, vertraag dit en spaar brandstof wat dit anders sou verbrand. In 2006 het NASA se Mars Reconnaissance Orbiter sy baan op hierdie manier verklein, met honderde duike deur Mars se boonste lug oor ongeveer vyf maande.
Waarom maak elke km/s soveel saak?
'n Raket moet sy eie brandstof dra, en die brandstof moet ook geduw word. Dus elke ekstra km/s benodig meer brandstof as die vorige een. Daarom het die Saturn V wat astronaute na die Maan gestuur het byna 3000 ton geweeg tydens die lansering, meestal propaan.
Bronne: berekende bene gebruik standaard twee-liggaam baanformules met NASA/JPL planeet data (scripts/build-deltav.mjs); tipiese bene van die Delta-v begroting artikel op Wikipedia en sy aangehaalde verwysings. Saturn V lansering massa: NASA. Mars Reconnaissance Orbiter aerobraking: NASA/JPL.
Sê "delta vee". Dit beteken "snelheidsverandering": hoeveel 'n ruimtevaartuig moet versnel, vertraag of van rigting verander. Dit werk soos 'n brandstofbegroting vir 'n reis, gemeet in kilometers per sekonde (km/s).
Meer in die woordelys →Die pad van iets wat hou val rondom 'n planeet of ster sonder om ooit raak dit, omdat dit beweeg kant toe vinnig genoeg.
Meer in die woordelys →'n Orbit net bo die lug, 'n paar honderd kilometer hoog. Die Internasionale Ruimtestasie vlieg daarheen, gaan een keer om die aarde in ongeveer 90 minute
A high orbit, 35,786 km above the equator, where one trip round Earth takes as long as one turn of Earth (just under 24 hours). A satellite there seems to hang still in the sky, which is why TV and weather satellites use it.
'n Gestrekte baan wat gebruik word om van een plek na die ander te kom, soos' n snelweg- wegkruippad. Jy gaan net langs dit; jy bly nie daar nie.
Gebruik 'n planeet se lug as' n vry rem. Die ruimtetuig duik in die dun bokant van die atmosfeer en die lugweerstand vertraag dit, wat brandstof bespaar. Die prys is hitte, dus benodig dit 'n hitte skerm of baie sagte passes.
Die mees brandstof spaarsame manier om te beweeg tussen twee sirkelvormige orbite: een druk om 'n ovaal pad wat net raak die nuwe orbite, en' n tweede druk wanneer jy daar kom.
Meer in die woordelys →Datatabel (teksalternatief)
| Van | Na | → | ← | Hoe dit uitgewerk het |
|---|---|---|---|---|
| Aarde oppervlakte | Lae Aarde Orbital (200 km) | 9,4 km/s. | 0 km/s. (kan gebruik aerobraking) | tipiese (gepubliseer): Delta-v budget (Wikipedia, with its cited references), typical values including lossesLansering na orbite: ongeveer 7.8 km/s van orbitale spoed plus verliese aan swaartekrag en lugweerstand |
| Lae Aarde Orbital (200 km) | Geostasionêre oordrag orbite | 2,45 km/s. | 2,45 km/s. (kan gebruik aerobraking) | Bereken (ideale): Hohmann perigee burn, 200 km to 35,786 km altitude, equatorial |
| Geostasionêre oordrag orbite | Geostationêre Orbital | 1,48 km/s. | 1,48 km/s. | Bereken (ideale): Hohmann apogee burn, no plane changeVan 'n lansering plek weg van die ewenaar, ook verandering van die baan helling voeg 'n paar honderd meter per sekonde. |
| Lae Aarde Orbital (200 km) | Aarde ontsnap | 3,22 km/s. | 3,22 km/s. (kan gebruik aerobraking) | Bereken (ideale): Escape speed minus circular speed at 200 km |
| Lae Aarde Orbital (200 km) | Oordra na die Maan | 3,13 km/s. | 3,13 km/s. (kan gebruik aerobraking) | Bereken (ideale): Raise apogee to the Moon's mean distance |
| Oordra na die Maan | Lae maan orbite (100 km) | 0,82 km/s. | 0,82 km/s. | Bereken (ideale): Patched conic capture into a 100 km lunar orbit |
| Lae maan orbite (100 km) | Maan oppervlakte | 1,63 km/s. | 1,63 km/s. | Bereken (ideale): Circular speed at 100 km (ideal, no gravity losses; real landings need more) |
| Lae Aarde Orbital (200 km) | Oordra na Mars | 3,61 km/s. | 3,61 km/s. (kan gebruik aerobraking) | Bereken (ideale): Earth-Mars Hohmann departure from 200 km, Oberth effect included |
| Oordra na Mars | Lae Mars Orbital (300 km) | 2,09 km/s. (kan gebruik aerobraking) | 2,09 km/s. | Bereken (ideale): Capture into a 300 km circular Mars orbit |
| Lae Mars Orbital (300 km) | Mars oppervlakte | 0 km/s. (kan gebruik aerobraking) | 4,1 km/s. | tipiese (gepubliseer): Delta-v budget (Wikipedia, with its cited references), typical values including lossesLanding gebruik meestal die atmosfeer (hitteskerm en parachutes); die opstyg terug na orbite is die gepubliseerde tipiese waarde. |
| Lae Aarde Orbital (200 km) | Near- Earth asteroid (Bennu) | 4,11 km/s. | 4,11 km/s. (kan gebruik aerobraking) | Bereken (ideale): Heliocentric Hohmann 1 au to Bennu's semi-major axis, coplanar (ignores its 6 degree inclination and its eccentricity); departure from 200 km LEO |
| Lae Aarde Orbital (200 km) | BerekenCity in California USA | 9,48 km/s. | 9,48 km/s. (kan gebruik aerobraking) | Bereken (ideale): Heliocentric Hohmann 1 au to Ceres, coplanar (ignores its 10.6 degree inclination); departure from 200 km LEO, capture into a 200 km Ceres orbit |
Gereedskap en lesse gebruik vereenvoudigde modelle slegs vir leer. Hulle mag nie gebruik word vir navigasie, missiebeplanning of enige operasiebesluit nie. Sertifikaat is gratis en nie geakkrediteer nie. Lees die disclaimer vir opvoedkundige inhoud