Neki jezici na ovim internetskim stranicama mogu biti strojno prevedeni i sadržavati pogreške. Pomozite nam da ga poboljšamo Pročitajte originalni tekst na engleskom jeziku
  1. Nauči
  2. Navigator
Navigator · Modul 14

Rendezvous: hvatanje svemirske postaje

Da biste uhvatili nešto ispred sebe u orbiti, spustite se niže i krenite sporije, ali brže.Protuintuitivna umjetnost susreta u svemiru.

11 min

NASA/JPL/Space Science Institute

Ova lekcija je sastavljena od strane Local Solar System Član je tima zaklade i mogao bi ga poboljšati kvalificirani recenzent. Jeste li kvalificirani za ovu temu? Predložite uređivanje

U prosincu 1965., Gemini 6 i Gemini 7 su preleteli u razmaku od 30 cm jedan od drugoga, na visini od 300 km iznad Zemlje. Trebale su dvije godine teorije i prakse da se dođe do toga: prvi pokušaji pokazali su da letenje ravno prema cilju, kao što bi to učinio pilot, ne funkcionira u orbiti.

A capsule 20 degrees behind the station, 20 km lower, catches up over about 13 orbits and then transfers up. Real schedules range from about 3 hours to 2 days.

U orbiti, da bi sustigli, spustite se, ne ubrzajte.

Gledaj.

Sve u orbiti slijedi jedno pravilo: niže je brže. Niža orbita je kraća i letjelica se kreće brže duž nje, tako da dobiva na svemu što je više.

  1. Lansirajte u nižu orbitu, iza mete. Kapsula je vremenski određena da krene negdje iza stanice i malo ispod nje.
  2. Fazing. Kružnica nakon kruga, donja kapsula malo dobiva. Nalazi se na 20 km ispod stanice i dobiva 1,6 stupnjeva po orbiti.
  3. Dvije male opekline, mini Hohmann transfer, podići kapsulu u orbiti stanice odmah iza nje.
  4. Završni prilaz. Posljednjih nekoliko stotina metara leti se polako, ravno u smjeru leta, a računala nadgleda posada. Pri kontaktu brzina zatvaranja je nekoliko centimetara u sekundi.

Razumijem.

Orbitalni period: T = 2π√(r³/μ). S μ = 398.600 km³/s²:

  • Kapsula na 400 km (r = 6,778 km): 92.6 minuta.
  • Postaja na 420 km (r = 6.798 km): 93.0 minuta.

Svaka orbita kapsule, stanica pokriva samo 92.6/93.0 kruga: kapsula dobiva 360° × (1 − 92.6/93.0) ≈ 1.6°, oko 190 km. Za zatvaranje 20° praznine potrebno je oko 13 orbita, otprilike 20 sati.

Cijena transfera od 400 do 420 km iznosi oko 5,6 m/s Za svaku od dvije gorenja: sićušan u usporedbi sa 7,7 km/s orbitalne brzine.

Gospodaru.

Blizu cilja, inženjeri za susret koriste Službena stranica (Hill) jednadžbe: linearizirano gibanje u okviru koji orbitira oko mete, s x radijalnim, y duž putanje i n srednjim kretanjem mete:

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

Objašnjavaju čudno ponašanje: guranje naprijed (+ẏ) čini da se progonilac diže (x raste), a zatim odlazi unatrag. Putovi za prilaz projektirani su duž y osi (V-bar, sa stražnje strane) ili x osi (R-bar, odozdo, gdje prirodni pokret pomaže kočenju), sa sigurnosnim pravilima tako da kvar motora nikada ne dovede do sudara.

Pokušaj.

Pretpostavimo da ste vi kapsula, 20 stupnjeva iza stanice i na istoj visini. Ako jednostavno pomaknete motor prema naprijed, što će se dogoditi s vašom orbitom, hoćete li se približiti ili ostati dalje iza? (Savjet: razmislite o Hohmannovoj lekciji.)

Brzi kviz

3 brza pitanja. Odaberite odgovor da vidite jeste li u pravu.

  1. Kapsula se nalazi iza svemirske stanice u nešto nižoj orbiti. Tijekom vremena:

    1. A Pada dalje iza
    2. B Sustiže, jer je niža orbita brža
    3. C Ostaje na istoj udaljenosti
    4. D Sruši se u Zemlju
    Pokaži odgovor

    B. Sustiže, jer je niža orbita brža

  2. Zašto letjelica ne može samo pokrenuti motor naprijed da uhvati metu ispred sebe u istoj orbiti?

    1. A Jer ubrzanje podiže orbitu, što čini krug duži, tako da pada iza
    2. B Jer motori ne mogu pucati naprijed
    3. C Zbog otpora zraka
    4. D Može, tako se to radi
    Pokaži odgovor

    A. Jer ubrzanje podiže orbitu, što čini krug duži, tako da pada iza

  3. Koliko brzo se kapsula približava stanici u trenutku spajanja?

    1. A Oko 7,7 km/s
    2. B Oko 100 m/s
    3. C Nekoliko centimetara u sekundi
    4. D Točno nula.
    Pokaži odgovor

    C. Nekoliko centimetara u sekundi

Cijela linija

  • Pročitajte lekciju
  • Prihvati izazov.
  • Podijelio sam kviz.

Označite lekciju dovršenom da biste je spremili u svoj napredak na ovom uređaju.

Riječi u ovoj lekciji

Izvori

Ova lekcija je licencirana pod CC BY-SA 4.0.

Alati i lekcije koriste pojednostavljene modele samo za učenje, a ne smiju se koristiti za navigaciju, planiranje misija ili bilo kakvu operativnu odluku. Certifikati su besplatni i neakreditirani. Pročitajte izjavu o odricanju odgovornosti za obrazovni sadržaj