Bu dərs Local Solar System Foundation komandasının üzvü tərəfindən hazırlanmışdır və ixtisaslı bir təhlilçi tərəfindən yaxşılaşdırıla bilər. Bu mövzuda bacarıqlıdırsınız?
10 mart 2006-cı ildə, kosmosda yeddi aydan sonra NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter altı əsas mühərrikini 27 dəqiqəyə yandırdı. Bu zaman Marsın arxasında idi, radio əlaqəsi yox idi: Yerdə heç kim onun işləyib-işləmədiyini bilməyəcəkdi. Əgər yandırma uğursuz olsaydı, kosmik gəmi Marsdan keçib Günəş ətrafında sonsuz bir orbitə düşəcəkdi.
Bu, yetərli deyil. Siz yaxalanmalısınız.
Bax
Kosmik gəmi planetdə dayanmır. O , onun yanına düşəcəkdir . sür’ətləndirilir yaxınlaşdıqca , açıq eğri adlanan bir eğri üzərində hiperbol. Bu zaman planetin ətrafındakı səthdə bir çox yeraltı sular əmələ gəlir və bu da onların hərəkətini maneə törədir.
Qalmaq üçün, o, tam olaraq doğru anda sürətini itirməlidir, ən yaxın yaxınlaşma:
- Qaçaq yandır. Motorlar hərəkət istiqamətinə qarşı atəş açır. Bu şəkilçilər bir-biri ilə əlaqəli olan uzun, qapalı ellipsa formasındadır.
- Aerobraking. Daha çox yanacaq yandırmaq əvəzinə, nəzarətçilər orbitin aşağı nöqtəsi atmosferin incə üst hissəsinə endirirlər. Hər keçiddə, kiçik bir hava sürəti kosmik gəmini yavaşladır və yüksək nöqtə batır.
- Science orbit. Yüzlərlə keçiddən sonra, beş ay ərzində MRO aşağı, 250 ilə 316 km arasında bir dairəvi orbitə çatmış və Marsın xəritələrini çəkməyə başlamışdır.
Anla
Yerdən Hohmann kimi bir yolla gələn kosmik gəmi Marsa təxminən 2.65 km/s Marsdan daha yavaşdır. Marsın nöqteyi-nəzərindən bu onun “sonsuzluqda sürəti”, v∞. Falling to 426 km above the surface, it speeds up to
v = √(v∞² + 2μ/r) = √(2.65² + 2 × 42,828 / 3,822) ≈ 5.4 km/s
426 km-dən 44,500 km-ə qədər olan bir elipsdə aşağı nöqtədə sürət 4.56 km/s (vis-viva) olmalıdır. Ən ideal, anlıq tutma yanması təxminən 0.87 km/s-dir. Həqiqətən 27 dəqiqəlik yandırma eğri boyunca yayıldığı üçün daha az effektivdir; MRO kosmik gəmini təxminən 1 km / s qədər yavaşlatır.
Bir orbitə doğru aşağı dairəvi bir orbitə çəkmək təxminən 2 km/s-ə başa gələrdi (bax: Try it). Aerobraking bu fərqin çoxunu saxlayır və saxlanılan yanacaq kosmik gəmi və elm olur.
Başlanğıc
Hiperbolanın yarım böyük axını a = −μ/v∞² və eksentrikliyi e = 1 + r_p v∞²/μ-dir. Uzaqdan periapsisə uçuş vaxtı hiperbolik Kepler tənliyi ilə müəyyən edilir M = e sinh F − F.
Periapsis r_p-də bir ellipsə və apoapsis r_a-ya düşən Δv
Δv = √(v∞² + 2μ/r_p) − √(2μ r_a / (r_p (r_p + r_a)))
çox uzun bir elips üçün ən kiçik olan (r_a → böyük): kosmik gəmi azca çəkilir. İlk olaraq, bu, bir neçə kiçik mağaza və ya restoranın yerləşdiyi ərazidə baş verir. Mars missiyaları üçün, aerocapture (istilik qoruyucusu arxasında atmosferdən bir dərin keçid) tutulan yanmağı tamamilə əvəz edə bilər.
Yoxla
Bir kosmik gəmi v∞ = 2.65 km/s ilə Marsa çatır. Marsın μ = 42,828 km³/s² və ən yaxın yaxınlaşma 3,396 km radiusu üzərində 426 km-dir. Ən yaxın yaxınlaşma sürətini hesablayın, √(v∞² + 2μ/r). Sonra eyni hündürlükdə dairəvi orbit üçün lazım olan sürəti hesablayın. Bu tutma yanması uzun elips üçün 0.87 km/s ilə müqayisədə nə qədər böyük olacaq?
Çətinliklər öyrənməyin əsası.
Tez test
3 qısa suallar. Doğru cavabı seçmək üçün bir cavab seçin.
-
Əgər gələn kosmik gəmi öz mühərrikini yandırmazsa, o zaman:
- A Seçilmiş planetə
- B Seçilmiş planeti keç və yenidən çıx
- C Dairəvi orbitə düş
- D Seçilmiş planetin üstündə dayan
Cavabı göstər
B. Seçilmiş planeti keç və yenidən çıx
-
Niyə planetə ən yaxın nöqtədə tutma yandırması həyata keçirilir?
- A Görmək daha asandır
- B Kosmik gəmi ən sürətli orada, və bir yanğın orbit enerjisi dəyişir ən çox yüksək sürətlə
- C Atmosfer kömək edir
- D Radio siqnalları daha aydındır
Cavabı göstər
B. Kosmik gəmi ən sürətli orada, və bir yanğın orbit enerjisi dəyişir ən çox yüksək sürətlə Bu Oberth effektidir: Δv-nin birliyi üçün enerji dəyişikliyi sürətə proporsionaldır.
-
Aerobraking nədir?
- A Paraşütlə enmə
- B Orbitalın ən aşağı nöqtəsi üst atmosferə yavaş-yavaş enmək üçün batırılır
- C Motorlarla təhlükəsizlik
- D Yüksəklik
Cavabı göstər
B. Orbitalın ən aşağı nöqtəsi üst atmosferə yavaş-yavaş enmək üçün batırılır
Son sətir
- Ümumi dərs
- Çətinlik çəkdinmi?
- Testi keçdi
Bu qurğuda öyrənməni qeyd etmək üçün dərsi bitirmiş kimi işarələ.
Bu dərslikdə olan sözlər
Mənbələr
- NASA JPL, Mars Reconnaissance Orbiter arrival press kit (March 2006)
- NASA, Mars Reconnaissance Orbiter mission page
- NASA JPL, Basics of Space Flight, Chapter 14: Launch, Cruise and Arrival (aerobraking)
- JPL SSD, Astrodynamic parameters (GM of Mars)
Bu dərslik CC BY-SA 4.0 lisenziyalıdır.