Rendezvous: avaruusasemalle

Joulukuussa 1965 Gemini 6 ja Gemini 7 lensivät 30 senttimetrin etäisyydellä toisistaan, 300 kilometrin korkeudessa Maan yläpuolella. Siinä tarvittiin kaksi vuotta teoriaa ja käytäntöä: ensimmäiset yritykset olivat osoittaneet, että lentäminen suoraan kohteeseesi, kuten lentäjä tekisi, ei toimi kiertoradalla.

Kiertoradalla, saavuttaaksesi tavoitteesi, sinun täytyy pudota alaspäin, ei nopeuttaa.

Katso.

Kaikki kiertoradalla noudattaa yhtä sääntöä: mitä matalampi, sitä nopeampi. Alempi kiertorata on lyhyempi ja avaruusalus liikkuu sitä pitkin nopeammin, joten se hyötyy kaikesta korkeammalla olevasta.

1. Laukaise matalammalle kiertoradalle, kohteen taakse. Kapseli on ajettu lähtemään jonnekin aseman taakse ja hieman sen alapuolelle.
2. Vaihtelu. Kierroksen jälkeen alempi kapseli saa hieman. Tässä 20 km aseman alapuolella se saa 1,6 astetta kiertoradalla.
3. Kaksi pientä palovammaa- Nosta kapseli asemalle.
4. Lopullinen lähestyminen. Viimeiset muutamat sadat metrit lentävät hitaasti, suoraan lentosuuntaa pitkin, tietokoneiden seuraamana miehistön tarkkailemana. Kosketuksessa sulkeutumisnopeus on muutamia senttimetrejä sekunnissa.

Ymmärrän.

Kiertoratajakso: T = 2π√(r³/μ). With μ = 398,600 km³/s²:

• Kapseli 400 km:n korkeudessa (r = 6778 km): 92,6 minuuttia.
• Asema 420 km:n päässä (r = 6798 km): 93,0 minuuttia.

Jokaisella kapselin kierroksella asema kattaa vain 92,6/93,0 kierrosta: kapseli saa 360° × (1 − 92,6/93,0) ≈ 1,6°, noin 190 km. 20 asteen aukon sulkeminen kestää noin 13 kierrosta, eli noin 20 tuntia.

Siirto 400 km:sta 420 km:iin maksaa noin 5.6 m/s Molempien polttoaineiden polttaminen: pieni verrattuna 7,7 km/s kiertoradan nopeuteen.

Mestari.

Kohteen lähellä, kohtaamis insinöörit käyttävät Clohessy- Wiltshiregreat- britain_ counties. kgm (Hill)-yhtälöt: lineaarinen liike kohteen kanssa kiertoradalla olevassa kehyksessä, jossa x on säteittäinen, y on radan pituinen ja n kohteen keskimääräinen liike:

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

Ne selittävät oudon käyttäytymisen: eteenpäin työntö (+ẏ) saa takaa-ajajan nousemaan (x kasvaa) ja sitten ajautumaan taaksepäin. Lähestymisreitit on suunniteltu y-akselin (V-palkki, takaa) tai x-akselin (R-palkki, alhaalta, jossa luonnollinen liike auttaa jarruttamaan) mukaisesti turvallisuussääntöjen mukaisesti niin, että moottorin vika ei koskaan johda törmäykseen.