Mapa ng Delta-v
Gaano karaming pagbabago sa bilis ito ay tumatagal upang ilipat sa pagitan ng Earth, orbita, ang Buwan, Mars at ang mga asteroids.
ESO/S. Guisard (www.eso.org/~sguisard) (CC BY 4.0)
Mapa ng Delta-v
Ano ito? Ang bawat linya ay isang paa ng isang paglalakbay, at ang kanyang numero ay nagsasabi kung gaano karaming mga spacecraft ay dapat baguhin ang bilis nito upang lumipad na paa. Magdagdag ng mga paa at makuha mo ang trip ng gasolina badyet.
Paano gamitin ito: Pumili ng simula at patutunguhan: i-tap ang dalawang tuldok sa mapa, gamitin ang Mula at Hanggang menu, o pindutin ang isa sa mga button ng biyahe. Magsisimulang magliwanag ang ruta at tataas ang fuel budget bar para sa bawat bahagi.
Fuel badyet para sa paglalakbay na ito
Kabuuang delta-v
Mag-swipe pababa upang makita ang buong mapa.
Mga halaga ay isang-daan, ideal impulsive manoeuvres maliban kung minarkahan karaniwang. Real misyon magdagdag ng mga pagkawala at mga pagbabago sa eroplano.
Subukan ito
- Ang orbito ay ang distansiya mula sa Araw hanggang sa planeta.Banggitin: Na unang hakbang gastos 9.4 km / s. Pagpunta sa mula sa orbit ang lahat ng paraan sa Buwan's ibabaw gastos lamang tungkol sa 5.6 km / s higit pa.
- I-click ang "Sa Buwan", pagkatapos ay "Sa Mars", at ihambing ang mga kabuuan.Banggitin: Ang mga ito ay halos pareho: tungkol sa 15.0 at 15.1 km / s, kahit na Mars ay palaging higit sa isang daang beses na mas malayo kaysa sa Buwan. Mars ay may hangin upang brake sa kapag ikaw lupa; ang Buwan ay wala, kaya bawat bit ng pagpapabagal down gastos gasolina.
- Plano ng isang paglalakbay mula sa Mars ibabaw bumalik sa Earth ibabaw.Banggitin: Ang huling paa, pababa sa ibabaw ng Earth, gastos0km / s: Earth's hangin at isang init shield gawin ang braking, tulad ng ginawa nila para sa bawat Apollo crew. Pag-akyat off Mars ay nagkakahalaga pa rin ng tungkol sa 4.1 km / s.
- Ang orbito ng buwan ay isang orbito na may kaugnayan sa mundo at sa araw.Banggitin: Ang mga satellite ay maaaring magsimula sa isang orbital na may 3.9 km/s mula sa Earth's low orbit at magpatuloy hanggang sa maabot ang mataas na orbit kung saan nakaupo ang TV at weather satellites.
Ang mga ideya sa likod nito
Ano ang delta-v?
Mag-isip ng isang paglalakbay sa kalsada. Idagdag up sa bawat oras na iyong bilis up at sa bawat oras na ikaw brake: na kabuuan ay ang iyong delta-v. Sa espasyo walang daan upang i-push laban at walang mga brakes, kaya ang bawat pagbabago ng bilis, pataas o pababa, ay dumating mula sa rocket engine, at ang bawat bit ng mga gastos nito gasolina.
Bakit ang pagkuha sa orbit ang pinaka-mahirap na hakbang?
Ang pagiging sa orbit ay hindi tungkol sa pagiging mataas. Ito ay tungkol sa pagpunta sideways kaya mabilis na panatilihin mo ang pagbagsak sa paligid ng Earth sa halip na sa loob nito. Sa itaas lamang ng hangin na nangangahulugang tungkol sa 7.8 km / s (tungkol sa 28,000 km / h), isang beses round ang planeta sa tungkol sa 90 minuto. Sa paraan up ng isang rocket din loses humigit-kumulang 1.5 hanggang2km / s pakikipaglaban gravity at air drag (Earth's spin nagbibigay ng isang maliit na bumalik), kaya ito isa hakbang gastos tungkol sa 9.4 km / s.
Bakit ay landing sa Mars mas mura kaysa sa landing sa Buwan?
Ang Mars ay may manipis na kapaligiran. Ang isang lander hits na hangin sa mataas na bilis at init shield nito ay gumagalaw ang bilis sa init; parachutes at isang maikling rocket magsunog sa dulo gawin ang natitira. Kaya ang mapa counts0km / s ng rocket fuel para sa landing sa Mars, ngunit 1.63 km / s para sa airless Buwan, kung saan engines dapat gawin ang lahat ng braking. Umaalis Mars ay isa pang kuwento: umakyat pabalik hanggang sa orbit gastos tungkol sa 4.1 km / s.
Ano ang aerobraking?
Ang paggamit ng isang planeta's air bilang isang libreng brake. A spacecraft dips sa manipis na tuktok ng kapaligiran, drag slows ito, at ito ay nagse-save ng gasolina ito ay kung hindi man magsunog. Sa 2006 NASA Mars Reconnaissance Orbiter shrank nito orbit sa ganitong paraan, na may daan-daang mga dips sa pamamagitan ng Mars's itaas na hangin sa loob ng tungkol sa limang buwan.
Bakit ang bawat km / s bagay kaya magkano?
Ang isang rocket ay may upang dalhin ang sarili nitong gasolina, at na gasolina ay may upang i-push kasama rin. Kaya bawat karagdagang km / s kailangan ng higit pang gasolina kaysa sa isa bago. Na kung bakit ang Saturn V na ipinadala astronauts sa Buwan weighed halos 3,000 tonelada sa paglulunsad, karamihan sa mga ito propellant.
Pinagmulan: computed binti gamitin ang standard na dalawang-body orbit formula sa NASA/JPL planeta data (scripts/build-deltav.mjs); karaniwang mga binti mula sa Delta-v badyet artikulo sa Wikipedia at ang mga nabanggit na reference nito. Saturn V paglunsad mass: NASA. Mars Reconnaissance Orbiter aerobraking: NASAAng JPL.
Sabihin "delta vee". Ito ay nangangahulugang "bago sa bilis": kung gaano karaming isang spacecraft ay dapat na mapabilis, mabagal o baguhin ang direksyon. Ito ay gumagana tulad ng isang gasolina badyet para sa isang paglalakbay, sinusukat sa kilometro bawat segundo (km / s).
Higit pa sa talahuluganan →Ang landas ng isang bagay na panatilihin ang pagbagsak sa paligid ng isang planeta o bituin nang walang kailanman hitting ito, dahil ito ay gumagalaw sideways mabilis na sapat.
Higit pa sa talahuluganan →Ang orbita lamang sa itaas ng hangin, ilang daang kilometro up. Ang International Space Station ay lumilipad doon, pagpunta sa isang beses bilog Earth sa tungkol sa 90 minuto.
Isang mataas na orbit, 35,786 km sa itaas ng ekwador, kung saan ang isang paglalakbay sa paligid ng Earth ay tumatagal hangga't isa lumiko ng Earth (lamang sa ilalim ng 24 oras). Ang isang satellite doon tila upang mag-hang pa rin sa langit, na kung bakit TV at panahon satellite gamitin ito.
Ang isang stretched orbit ginagamit upang makakuha mula sa isang lugar sa isa pang, tulad ng isang motorway slip daan. Ikaw lamang pumasa kasama ito; hindi ka mananatili doon.
Ang spacecraft dips sa manipis na tuktok ng kapaligiran at air drag slows ito down, pag-save ng gasolina. Ang presyo ay init, kaya kailangan nito ng isang init shield o maraming banayad pass.
Ang pinaka-fuel-pagse-save ng paraan upang ilipat sa pagitan ng dalawang pabilog na orbits: isang pindutin upang simulan ang isang bilog path na lamang touches ang bagong orbit, at isang ikalawang pindutin kapag ikaw ay doon.
Higit pa sa talahuluganan →Data table (text alternatibo)
| Mula sa | Sa | → | ← | Paano ito ay nagtrabaho out |
|---|---|---|---|---|
| Lupa ibabaw | Mababang Earth orbit (200 km) | 9.4 km/s | 0 km/s (maaaring gamitin ang aerobraking) | tipikal (na-publish): Delta-v budget (Wikipedia, with its cited references), typical values including lossesLaunch to orbit: about 7.8 km/s of orbital speed plus losses to gravity and air drag. |
| Mababang Earth orbit (200 km) | Heostatyang orbitang paglilipat | 2.45 km/s | 2.45 km/s (maaaring gamitin ang aerobraking) | kinakalkula (ideal): Hohmann perigee burn, 200 km to 35,786 km altitude, equatorial |
| Heostatyang orbitang paglilipat | Heograpiya ng Pilipinas | 1.48 km/s | 1.48 km/s | kinakalkula (ideal): Hohmann apogee burn, no plane changeMula sa isang launch site malayo mula sa ekwador, din ang pagbabago ng orbit's tilt ay nagdaragdag ng ilang daang metro bawat segundo. |
| Mababang Earth orbit (200 km) | Earth kaligtasan | 3.22 km/s | 3.22 km/s (maaaring gamitin ang aerobraking) | kinakalkula (ideal): Escape speed minus circular speed at 200 km |
| Mababang Earth orbit (200 km) | Ilipat sa Buwan | 3.13 km/s | 3.13 km/s (maaaring gamitin ang aerobraking) | kinakalkula (ideal): Raise apogee to the Moon's mean distance |
| Ilipat sa Buwan | Mababang buwan orbit (100 km) | 0.82 km/s | 0.82 km/s | kinakalkula (ideal): Patched conic capture into a 100 km lunar orbit |
| Mababang buwan orbit (100 km) | Buwan | 1.63 km/s | 1.63 km/s | kinakalkula (ideal): Circular speed at 100 km (ideal, no gravity losses; real landings need more) |
| Mababang Earth orbit (200 km) | Ilipat sa Mars | 3.61 km/s | 3.61 km/s (maaaring gamitin ang aerobraking) | kinakalkula (ideal): Earth-Mars Hohmann departure from 200 km, Oberth effect included |
| Ilipat sa Mars | Mababang orbit ng Mars (300 km) | 2.09 km/s (maaaring gamitin ang aerobraking) | 2.09 km/s | kinakalkula (ideal): Capture into a 300 km circular Mars orbit |
| Mababang orbit ng Mars (300 km) | Mars ibabaw | 0 km/s (maaaring gamitin ang aerobraking) | 4.1 km/s | tipikal (na-publish): Delta-v budget (Wikipedia, with its cited references), typical values including lossesAng Landing karamihan ay gumagamit ng kapaligiran (heat shield at parachutes); ang pag-akyat pabalik sa orbita ay ang nai-publish na tipikal na halaga. |
| Mababang Earth orbit (200 km) | Ang Near-Earth asteroid (Bennu) ay isang planetang hindi pangunahin. | 4.11 km/s | 4.11 km/s (maaaring gamitin ang aerobraking) | kinakalkula (ideal): Heliocentric Hohmann 1 au to Bennu's semi-major axis, coplanar (ignores its 6 degree inclination and its eccentricity); departure from 200 km LEO |
| Mababang Earth orbit (200 km) | Orbit ng Ceres | 9.48 km/s | 9.48 km/s (maaaring gamitin ang aerobraking) | kinakalkula (ideal): 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 |
Ang mga tool at aralin ay gumagamit ng pinasimpleng modelo para sa pag-aaral lamang. Hindi sila dapat gamitin para sa navigasyon, pagpaplano ng misyon o anumang operasyonal na desisyon. Basahin ang disclaimer ng nilalaman sa edukasyon