ઘરે આવવુ: પુનઃપ્રવેશ

દરેક અંતરિક્ષયાત્રી એક જ રીતે ઘરે આવે છે, ઝડપને ગરમીમાં ફેરવીને. ઓર્બિટમાં પહોંચતી એક કેપ્સ્યુલ પ્રતિ કિલોગ્રામ એટલી ઊર્જાને લઈને આવે છે કે તેનું વજન સ્ટીલમાં ઘણી વખત ગરમ થઈ જાય છે. પુનઃપ્રવેશની આખી કળા એ છે કે, તે ઊર્જાથી બચવા માટે એટલી ધીમે અને એટલી ઝડપથી છૂટકારો મેળવવો જોઈએ કે જેથી અંતરિક્ષમાં પાછા ફરી ન શકાય.

એન્જિનોએ ઉછાળો શરૂ કર્યો. હવા બ્રેકિંગ કરે છે.

જુઓ

1. કક્ષા છોડવાનું બળતણ. પાછળ તરફ ઈશારો કરીને, કેપ્સ્યુલ થોડી મિનિટો માટે તેના એન્જિનને આગ લગાવે છે અને 100 m/s ની ઝડપે ધીમો થાય છે. જેના કારણે તેની કક્ષાની દૂરની બાજુ પર્યાવરણમાં નીચે આવી જાય છે.
2. પ્રવેશ ઇન્ટરફેસ, લગભગ 120 કિમી ઉંચાઈએ. કેપ્સ્યુલ હવાનાં પ્રથમ પાતળા નિશાનોને મળ્યું છે જે હજુ પણ લગભગ 7.8 કિમી/સેકન્ડની ઝડપે ચાલી રહ્યું છે.
3. આગનો ગોળો. ગરમીની છાયા આગળ હવા એટલી કડક રીતે દબાવી દેવામાં આવે છે કે તે પ્રકાશિત પ્લાઝમા બની જાય છે, હજારો ડિગ્રીઓ ગરમ. રેડિયો સંકેતો થોડી મિનિટો માટે પસાર થઈ શકતા નથી. ગરમીનું આ કવર ધીમે-ધીમે ચરબી અને ફ્લેકસને દૂર કરે છે, સાથે જ ગરમી પણ લઈ જાય છે.
4. કોરિડોર. ચંદ્ર પરથી 11 કિમી/સેકન્ડની ઝડપે પાછા ફરતા, પ્રવેશ કોણ ડિગ્રીના અર્ધભાગ સુધી જમણે હોવું જોઈએ: ઘણું તૂટ્યું અને વિલંબ ક્રુને ખતમ કરી દેશે, ખૂબ ઓછું અને કેપ્સ્યુલ હવામાંથી પથ્થર જેવી રીતે પાણીમાંથી બહાર નીકળી જાય છે.
5. પૅરાચૂટ્સ. લગભગ 10 કિલોમીટર નીચે કેપ્સ્યુલ થોડા સદીઓની ઝડપે પડી રહ્યું છે. પારાચૂટ્ટીઓ ખુલે છે અને તે સેકન્ડમાં થોડા મીટરની ઝડપે ઉતરતું હોય છે.

સમજો

400 કિલોમીટરની વક્રી કક્ષા (r = 6,778 કિલોમીટર)માંથી ઝડપ 7.67 કિલોમીટર પ્રતિ સેકન્ડ છે. એક અર્ધચંદ્ર જેનું નીચું બિંદુ 50 કિમી ઉપર હોય તેનો a=6,603 કિમી અને 400 કિમી પર તેની ઝડપ 7.57 કિમી/સેકન્ડ હોવી જોઈએ. ડિઓર્બિટ બર્ન એ તફાવત છે: લગભગ 102 m/s, માત્ર 1.3% ઓર્બિટલ ઝડપ.

ખેંચવાનો દબાણ ½ ρ v² C_D A છે. વાયુનું દ્રવ્ય ρ લગભગ દર5કિમીના ઘટાડા સાથે અડધો થાય છે (પહોળાઈ લગભગ 7.2 કિમી), તેથી વિક્ષેપ ઝડપથી વધે છે, ચરમ પર પહોંચે છે અને કેપ્સ્યુલ ધીમો પડતો જાય છે. ઉપરના મોડેલમાં:

પ્રવેશ	ઝડપ	કોણ	મહત્તમ વિલંબ
નીચી કક્ષામાંથી	7.85 કિમી/સે	1.5°	લગભગ 8 ગ
ચંદ્ર થી, ઘણું તૂટ્યું	11 કિમી/સે	8°	લગભગ 31 ગ
ચંદ્ર માંથી, કોરિડોરમાં	11 કિમી/સે	5.6°	લગભગ 7 ગ
ચંદ્ર થી, ઘણું ઓછુ	11 કિમી/સે	4.8°	બહાર નીકળવા માટે પાછા જાઓ

ખરેખરનાં કેપ્સ્યુલો થોડી lift સાથે ઉડે છે (તેમના દ્રવ્યનું કેન્દ્ર કેન્દ્રથી દૂર છે, તેથી તેઓ લંબાયેલા ઉડે છે) અને તેને નિયંત્રિત કરવા માટે રોલ કરે છે, જે સોયઝ માટે 4g નીચે પહોંચે છે અને એપોલોની કોરિડોરને લગભગ2ડિગ્રીઓ સુધી વિસ્તૃત કરે છે.

માસ્ટર

મોડેલ માત્ર ગુરુત્વાકર્ષણ અને ખેંચાણ સાથે ગતિના પ્લેનર સમીકરણોને એકીકૃત કરે છે:

dv/dt = −μ r/|r|³ − (ρ(h) |v| / 2β) v,   ρ(h) = ρ₀ e^(−h/H)

β = m/(C_D A) = 350 kg/m² (કેપ્સ્યુલ જેવું) અને H = 7.2 km સાથે. ઊંચી બ્લાસ્ટિક પ્રવેશ માટે, એલેન અને એગર્સ (1958)એ બતાવ્યું કે ચરમ વિક્ષેપ βથી લગભગ સ્વતંત્ર છે:

a_max ≈ v_E² sin γ / (2 e H)

ચંદ્રના ઊંચા કિસ્સા માટે (γ = 8°) તે લગભગ 44 g આપે છે; સંપૂર્ણ સિમ્યુલેશન 31 g આપે છે, કારણ કે ગુરુત્વાકર્ષણ પથને ઓછો કરે છે કારણ કે કેપ્સ્યુલ નીચે આવે છે. કોઈપણ રીતે, પ્રવેશ કોણ, વાહનનું માપ નથી, g-લોડ સુયોજિત કરે છે, જેથી દરેક પરત આવતા અંતરિક્ષયાન ચોક્કસ કોરિડોર ફરે છે.