ગુરુત્વાકર્ષણ સહાય કરે છે: મુક્ત સિંગ્સહોટ

વર્ષ 1977માં વૉયેજર અંતરિક્ષયાન પૃથ્વીથી એવા માર્ગે દૂર થઈ ગયું હતું, જેના માટે જુપિટર, શનિ, યુરેનસ અને નેપ્ચ્યુનની અસામાન્ય ગોઠવણીનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો, જે દર 175 વર્ષે થાય છે. દરેક ગ્રહ પોતાનો માર્ગ બદલી રહ્યા છે અને ઝડપથી આગળ વધી રહ્યા છે. એ મુક્ત બૂસ્ટ્સ વગર, વૉયજર 2 બાર વર્ષમાં નેપ્ચ્યુન સુધી ક્યારેય પહોંચી શક્યું ન હોત.

ગ્રહ ઊર્જા આપતો નથી. તે તમને તેની ગતિ આપે છે.

જુઓ

ચાલતી ટ્રેનની આગળ ટેનિસનો બોલ ફેંકવાની કલ્પના કરો. તે જેટલું ઝડપથી ફેંકવામાં આવ્યું હતું તેના કરતાં વધુ ઝડપથી પાછું ફરે છે, કારણ કે ટ્રેન તેની તરફ જઈ રહી હતી. ગુરુત્વાકર્ષણ સહાય એ એક જ વિચાર છે, અથડામણની જગ્યાએ ગુરુત્વાકર્ષણ સાથે:

1. ગ્રહ માંથી જોયેલ, અંતરિક્ષયાન અંદર પડે છે, આસપાસ ફરતું હોય છે અને નીચે ઉતરતું હોય છે ચોક્કસપણે એ જ ઝડપ તે સાથે આવ્યું હતું. માત્ર દિશા બદલાય છે.
2. સૂર્ય પાસેથી જોતાં, ગ્રહ પોતાને ઘણાં કિલોમીટર/સેકન્ડની ઝડપે જઈ રહ્યો છે. ફ્લાઇબાય કરતા પહેલા અને પછી અંતરિક્ષયાનને એ ગતિ ઉમેરો: કારણ કે દિશા બદલાઇ છે, કુલ ઝડપ પછી ઘણી મોટી હોઈ શકે છે.

ગ્રહની પાછળ પસાર થવું, ગ્રહના વ્હેકમાં, ઝડપ ઉમેરે છે. અગાઉથી પસાર થવું તેને દૂર કરે છે; તે મેસેન્જરને મંગળ સુધી પહોંચવા માટે ધીમો બનાવે છે.

સમજો

ઉદાહરણમાં, અંતરિક્ષયાન v∞ = 7.5 km/s પર બ્રહ્માંડ તરફ આગળ વધે છે અને કેન્દ્રથી5બૃહસ્પતિ ત્રિજ્યા પસાર કરે છે. હાયપરબોલા તેની દિશા આના દ્વારા વળે છે

δ =2arcsin(1/e),   e = 1 + r_p v∞² / μ

μ_Jupiter = 1.267 × 10⁸ km³/s² સાથે, e = 1.16 અને પરિવર્તન 119 degrees ની આસપાસ છે. બ્રહ્માંડની કક્ષાની ઝડપ ઉમેરી રહ્યા છે (13.1 km/s):

• પહેલા: સૂર્યને સંબંધિત આશરે 7.6 km/s.
• પછી: સૂર્યને અનુલક્ષીને આશરે 19.9 km/s.

અંતરિક્ષયાનને કોઈપણ એન્જિનનો ઉપયોગ કર્યા વિના 12 કિમી પ્રતિ સેકન્ડની ઝડપ પ્રાપ્ત થઈ હતી. બ્રહ્માંડ, 10²⁴ વખત ભારે, તે જ ગતિ ગુમાવી દીધી અને માપવા માટે ઘણું નાનું હતું.

માસ્ટર

હેલીયોસેન્ટ્રિક ઝડપનો સૌથી મોટો શક્ય ફેરફાર2v∞ sin(δ/2) છે, જે ત્યારે પ્રાપ્ત થાય છે જ્યારે આવતા અને બહાર નીકળતા સંબંધિત ઝડપો ગ્રહની ઝડપ વિશે સમતુલિત રીતે મૂકવામાં આવે છે. જેટલું નજીકનું પસાર થાય છે (નાના r_p) અને જેટલું મોટું ગ્રહ, તેટલો મોટો δ હોઈ શકે છે, ગ્રહના વાતાવરણ અથવા ત્રિજ્યા દ્વારા સુયોજિત સીમા સુધી.

ગુરુત્વાકર્ષણ સહાયક ત્રણ- શરીરની સમસ્યામાં કક્ષા ઊર્જાનું પરિવહન છે: ગ્રહના ચોકઠામાં ઊર્જા સંરક્ષિત છે; સૂર્યના ચોકઠામાં અંતરિક્ષયાનના ઉર્જા બદલાવો દ્વારા Δε = v_planet · Δv_rel. મિશન ડિઝાઇનરો તેમને ચેનલ કરે છે (કાસિની: શુક્ર, શુક્ર, ધરતી, બ્રહ્માંડ) અને નાની પાવર થયેલ ફ્લાઇબાય ઉમેરે છે જ્યાં નજીકના પ્રવેગ પર બળતણ ઓબેથ અસરથી લાભ મેળવે છે.