መስኮቶች ይጀምሩ: ወደ ማርስ መንገድ

በጁላይ 2020 ውስጥ ሦስት ሚሽኖች ምድርን ወደ ማርስ በሁለት ቀን ውስጥ ተዋውቀዋል: የዩናይትድ አረብ ኤሚሬቶች የሆፕ ኦቢተር, የቻይና ቲያንዌን-1 እና NASA የፐርሴቨረንስ ሮቨር. ይህ ሐቅ አይደለም፡፡ ማርስን በነፃ መጓዝ የሚቻለው የጨረቃ ዙሪያ ያሉት ተራሮች በቅጡ ሲቀመጡ ብቻ ነው፣ ይህም በየ26 ወሩ ይመጣል ማለት ነው።

የቀን መቁጠሪያ አሳይ የት እንደሚሆን አትመርጡት፡፡

ተመልከት

ምድርና ማርስ ሁለቱም ፀሐይን ይዞራሉ፣ ምድር በውስጠኛው መንገድ ላይ እና ፈጣን ነው ምድርን የሚለቅ ራዕይ በቀጥታ መስመር አይጓዝም: የፀሐይን ዙሪያ ያለውን ዞን ይከተላል, ከምድራዊው ዞን ጀምሮ እስከ ማርስ ድረስ የሚገኝ አራት ማዕዘን ቅርጽ ያለው ዞን.

• ጉዞው 259 ቀናት ይወስዳል።
• በዚህ ጊዜ ማርስም ይንቀሳቀሳል፣ ስለዚህ በሂደት ላይ 44 degrees ahead የጨረቃ ቅርጽ መሆን አለበት።
• ምድር አርብ ላይ ይሻላል እናም ተመሳሳይ መቀመጫ በየ 780 ቀናት ብቻ ይደገማል፣ ስለ 26 ወራት.

በጥቂት ሳምንታት ውስጥ መስኮቱን ካላጣህ ጉዞው የበለጠ ነዳጅ ይወስዳል፣ ወይም ለራኬድህ የማይቻል ይሆናል። ቆዩ፣ እና ቀጣዩ መስኮት ሁለት ዓመታት ርቆ ነው.

ተረድቻለሁ

ሁለቱንም ዞኖች እንደ ድራይቮች (ምድር በ 1 AU, ማርስ በ 1.524 AU) እና የፀሐይ μ = 1.327 × 10¹¹ ኪሜ³/ሰ² በመጠቀም:

• የቀየር ቅርጽ አለው a = (1 + 1.524) / 2 = 1.262 AU; ግማሽ ጊዜው 259 ቀናት ነው.
• ምድርን ሲያፈርስ፣ የራሱን 29.8 ኪ.ሜ/ሰ በፀሐይ ላይ ከሚኖረው የጨረቃ መጠን 2.94 km/s በላይ ይያስፈልጋል።
• በማርስ ዙሪያ ከማርስ ይበልጥ ቀስ በቀስ 2.65 ኪሜ/ሰ እየዞረ ይገኛል እናም መያዝ አለበት (ቀጣዩ ክፍል)።
• ፋሲንግ አንጎል: በ259 ቀናት ውስጥ አርብ 360 ° × 259/687 ≈ 136 ° ይሸፍናል, ስለዚህ 180 ° - 136 ° ≈ 44 ° ወደፊት መጀመሩ አለበት.

እውነተኛው ዙሪያዎች ትንሽ elliptical እና የተንጠለጠሉ ናቸው, ስለዚህ መስኮት ሁሉ የተለየ ነው; የጉዞ ዲዛይነሮች በአንድ ጊዜ “porkchop plots” ጋር መቶዎች የሚቆጠሩ የመነሻ እና የመምጣት ቀኖችን ይፈልጋሉ. Δvን ትንሽ ከፍለህ ትልቅ ጉዞ ትገዛለህ: Perseverance 203 ቀናት ወስዷል።

ሠራተኛ

ሴኮንዶች

1/S = 1/P_Earth − 1/P_Mars  →  S = 1 / (1/365.25 − 1/686.98) ≈ 780 ቀናት

ከዝቅተኛ የጨረቃ ዙር መነሳት በፍጥነት 2.94 ኪሜ / ሰ አይደለም: ይህም የሃይፐርቦሊክ ተጨማሪ ፍጥነት v∞ ምድርን መተው አለበት. በ200 ኪ.ሜ ከፍታ ላይ ሲቃጠል፣ የሚያስፈልገው ፍጥነት √(v∞² + 2μ_E/r) ነው፣ ስለዚህ ከ7.79 ኪ.ሜ / ሰ ፓርክ ኦቢት ውስጥ የሚቃጠለው የ 3.6 ኪ.ሜ / ሰ ነው፣ እና የኦበርት ተፅእኖ ከምድር 2.94 ኪ.ሜ / ሰ ርቆ ከመጨመር የበለጠ ርካሽ ያደርገዋል ፡፡ የጀርባ አገናኞችን እንደ C3 = v∞² ≈ 8.7 km²/s², ለማርስ መነሻ ዝቅተኛው ይጠቀሳሉ.