कक्षा में पहुँच रहा है

अंतरिक्ष केवल 100 किलोमीटर दूर है, कई लोगों के काम से भी करीब। * वहाँ तक पहुँचना आसान है: ध्वनि वाले रॉकेट कुछ ही मिनटों की उड़ान के साथ इसे कर लेते हैं और सीधे वापस गिर जाते हैं. वहां तक पहुँचना कठिन हिस्सा है। To stay you need about 7.8 km/s of sideways speed, and almost all of a rocket’s fuel is spent on that.

ऊपर जाने में कुछ मिनट लगते हैं. इसकी गति इतनी तेज होती है कि लगभग सभी वस्तुएँ उससे टकरा जाती हैं।

देखो

एक प्रक्षेपण में चार कार्य होते हैं:

1. सीधा ऊपर कुछ सेकंड के लिए, टॉवर और मोटा हवा साफ करने के लिए.
2. गुरुत्वाकर्षण मुड़ता है. एक छोटा झुकाव, कुछ डिग्री और गुरुत्वाकर्षण शेष काम करता है: पथ खुद से मोड़ जाता है जबकि इंजन इसे आगे धकेलते हैं। कोई तीखे मोड़ नहीं, जो हवा की धारा में एक पतली रॉकेट को तोड़ देगा.
3. स्टेजिंग. लगभग डेढ़ मिनट के बाद पहला स्टेज खाली हो जाता है और गिर जाता है। ऊपरी स्तर, बहुत हल्का, दबाया जा रहा है।
4. लगभग समतल उड़ान, जब तक यह कक्षा गति तक नहीं पहुँच जाता तब तक पार्श्व गति बनाता है. इंजन बंद हो जाता है। यह अंतरिक्ष यान पृथ्वी की कक्षा में है और हर 88 मिनट या उससे अधिक समय में एक परिक्रमा करता है।

पूर्व की ओर प्रक्षेपण करने से मदद मिलती है: पृथ्वी का अपना स्पिन भूमध्य रेखा पर एक मुक्त 0.465 किमी / सेकंड देता है। इस कारण से अधिकांश प्रक्षेपण स्थल पूर्व की ओर एक महासागर का सामना करते हैं।

समझा

ऊपर के सिमुलेशन में, वाहन लगभग 9.3 किमी / सेकंड “डेल्टा-वी” (वेग का कुल परिवर्तन जो इसके इंजन प्रदान कर सकते हैं) खर्च करता है ताकि यह 200 किमी पर 7.8 किमी / सेकंड की गति तक पहुंच सके। अंतर यह है कि गुरुत्वाकर्षण की हानि: जबकि रॉकेट अभी भी आंशिक रूप से ऊपर की ओर संकेत करता है, इसके धक्का का एक हिस्सा इसे गति देने के बजाय केवल गुरुत्वाकर्षण के खिलाफ रखता है।

वास्तविक रॉकेट भी हवा के प्रतिरोध का मुकाबला करते हैं और कुछ दक्षता को नियंत्रित करने में खो देते हैं। निम्न पृथ्वी कक्षा के लिए उद्धृत सामान्य बजट 9.3 से 10 किमी/सेकंड है, जो मेल खाता है।

सिमुलेशन में मोमेंट	समय	ऊँचाई	गति
प्रथम चरण इंजन कट-ऑफ	लगभग2मिनट 24 सेकण्ड	लगभग 90 किमी	लगभग 3.0किमी/ सेकण्ड
दूसरा चरण कट-ऑफ, कक्षा में	लगभग7मिनट 37 सेकण्ड	लगभग 200 किमी	7.8 किमी/ सेकण्ड

पहला चरण,3किलोमीटर/सेकंड पर काट दिया जाता है, कक्षा के लिए बहुत धीमी गति से गिरता है (फ़ैल्कन9बूस्टर फिर खुद को जमीन पर वापस चलाते हैं)।

मास्टर

इस विधि में एक सरल सीमित-चक्र मार्गदर्शन कानून का उपयोग किया जाता है। प्रत्येक क्षण में यह एक पिच कोण θ चुनता है ताकि ऊर्ध्वाधर त्वरण ऊंचाई और चढ़ाई दर को सही करे:

a_T sin θ = μ/r² − v_h²/r + k₁(r_target − r) − k₂·v_r

पहले दो शब्द गुरुत्वाकर्षण से क्षैतिज गति की “केन्द्रापसारक” राहत को कम करते हैं। जैसे ही v_h वृत्तीय गति √(μ/r) के निकट आता है, वे दोनों रद्द हो जाते हैं और स्टेज फ्लैट बिंदुओं पर आ जाता है। वास्तविक वाहन अधिक परिष्कृत योजनाओं का उपयोग करते हैं (उदाहरण के लिए, अपोलो युग पुनरावृत्तिक मार्गदर्शन मोड, या स्पेस शटल पर प्रबलित स्पष्ट मार्गदर्शन) जो इंजन को कम कर देते हैं, लेकिन सिद्धांत एक ही है।

परिक्रमा में प्रविष्ट करना लक्ष्य ऊंचाई पर शून्य ऊर्ध्वाधर गति के साथ समाप्त होता है और क्षैतिज गति √ (μ/r) के बराबर होती है। या तो मिसेस और कक्षा एक दीर्घवृत्त है, जिसका निम्न बिंदु संभवतः वातावरण के भीतर है।