अंतरिक्ष स्टेशन को पकड़ना

दिसंबर 1965 में जेमिनी6और जेमिनी7एक दूसरे से 30 सेंटीमीटर के भीतर, पृथ्वी से 300 किमी ऊपर उड़ गए। वहां पहुंचने के लिए सिद्धांत और अभ्यास के दो साल लगे: पहले प्रयासों ने दिखाया था कि एक पायलट की तरह सीधे अपने लक्ष्य पर उड़ान भरना कक्षा में काम नहीं करता।

कक्षा में, पकड़ने के लिए आप नीचे गिर, गति नहीं है.

देखो

परिक्रमा में सब कुछ एक नियम का पालन करता है: निम्नतर तेज़। एक निचली कक्षा छोटी होती है और अंतरिक्ष यान इसके साथ तेजी से आगे बढ़ता है, इसलिए यह ऊपर की ओर किसी भी चीज पर लाभ प्राप्त करता है।

1. उच्च कक्षा में प्रक्षेपण, लक्ष्य के पीछे. कैप्सूल को स्टेशन के पीछे और थोड़ा नीचे शुरू करने के लिए समय दिया जाता है।
2. Phasing. लपकने के बाद, निचला कैप्सूल थोड़ा कम हो जाता है। यहाँ, 20 स्टेशन से नीचे किमी, यह प्रति कक्षा 1.6 डिग्री प्राप्त करता है।
3. दो छोटे जलने, एक छोटा होहमैन स्थानांतरण, कैप्सूल को स्टेशन की कक्षा में इसके पीछे ही उठाता है।
4. अंतिम दृष्टिकोण. अंतिम कुछ सौ मीटरों को कंप्यूटर द्वारा उड़ान की दिशा के साथ धीरे-धीरे उड़ाया जाता है, जो कि चालक दल द्वारा देखा जाता है। इसकी गति कुछ सेंटीमीटर प्रति सेकंड तक होती है।

समझा

इसकी परिक्रमा अवधि T =2π√(r³/μ) है। इसका मान μ = 398,600 किमी³/s² है:

• Capsule at 400 km (r = 6,778 km): 92.6 minutes.
• Station at 420 km (r = 6,798 km): 93.0 minutes.

प्रत्येक कैप्सूल कक्षा में, स्टेशन केवल 92.6/93.0 के एक दौर को कवर करता है: कैप्सूल 360° × (1 − 92.6/93.0) ≈ 1.6°, लगभग 190 किमी प्राप्त करता है। एक 20° अंतराल को बंद करने में लगभग 13 कक्षाएं, लगभग 20 घंटे लगते हैं।

400 से 420 किमी तक के स्थानांतरण की लागत लगभग 5.6 मीटर/ सेकण्ड दो जलने के प्रत्येक के लिए: कक्षीय गति की तुलना में छोटा 7.7 किमी / सेकंड।

मास्टर

लक्ष्य के निकट, रेंडव्यू इंजीनियर Clohessy-Wiltshire (हिल) समीकरणों का उपयोग करते हैं: एक फ्रेम में रैखिक गति जो लक्ष्य के साथ परिक्रमा करती है, x रेडियल, y ट्रैक के साथ और n लक्ष्य की औसत गति:

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

वे अजीब व्यवहार की व्याख्या करते हैं: एक आगे धक्का (+ẏ) शिकारी को ऊपर (x बढ़ता है) और फिर पीछे चला जाता है। दृष्टिकोण पथ y अक्ष (V-बार, पीछे से) या x अक्ष (R-बार, नीचे से, जहां प्राकृतिक गति ब्रेक की मदद करती है), के साथ सुरक्षा नियमों के साथ डिजाइन किए जाते हैं ताकि एक विफल इंजन कभी भी टक्कर का कारण न बने।