Insert orbital: getting captured

Nan 10 mas 2006, apre septanm mwa nan espas, NASAMars Reconnaissance Orbiter lanse sis motè li yo pandan 27 minit. Nan yon pati nan tan sa a li te deyò nan kontak ak Marteen, pa gen okenn moun sou tè a ki ka konnen si li te travay. Si burn la te fèb, vaksen an ta pase Mars epi li ta antre nan yon orbit san fen sou solèy la.

Pa gen okenn retounen. Ou dwe pran.

Gade

Yon veso espasyal pa “sispann” nan yon planèt. Li tonbe nan direksyon li, akselere kòm li vin pi pre, sou yon koub louvri ki rele yon hipèrbòl. Lè li te kite l’, li ta kouri sou planèt la epi monte deyò ankò, menm jan vit ke li te rive.

Pou rete, li dwe pèdi vitès nan moman ki dwat la, abordaj ki pi pre:

1. Capture burn. Motè yo tire kont direksyon mouvman an. Yon burn modeste vire koub la louvri nan yon long, fèmen ellipse.
2. Ayewopò. Nan ka sa a, lè yon gwoup eleman ki pi ba pase nivo atmosfè a antre nan orbit, yo rele li yon grenn. Yon ti kras nan espas ki genyen ant chak pwen se yon zòn ki gen gwosè pi piti pase espas ki genyen ant pwen yo.
3. Orbitale nan syans. Apre plizyè santèn pase sou apeprè senk mwa, MRO a rive nan yon orbit ki ba, prèske cirkolari, 250 km pa 316 km, epi li ka kòmanse fè mapin Mars la.

Konnen

Vin soti nan tè a sou yon wout Hohmann-tankou, vaksen an rive Mars sou 2.65 km/s pi lent ke Mars. Se sa ki fè, nan pwen de vi Martelly a, li se “vitès nan infini”, v∞. Li tonbe a 426 km anwo tè a, li ralanti jiska

v = √(v∞² + 2μ/r) = √(2.65² + 2 × 42,828 / 3,822) ≈ 5.4 km/s

Sou yon ellipse ki soti nan 426 km a 44.500 km, vitès la nan pwen ki pi ba a dwe 4.56 km / s (vis-viva). Vitès la pi bon, instantanée capture burn se konsa sou 0.87 km / s. Yon 27-minute burn se mwens efikas paske li se gaye sou kour la; MRO a ralanti vaksen an pa apeprè 1 km / s.

Capturing dwat nan yon orbite ki ba-circulaire ta koute sou 2 km / s (gade la TÈST). Aerobraking sove pi fò nan diferans lan, ak karburant la sove vin yon veso espasyal ak syans.

Mèt

Yon ipèrbòl gen semi-major aks a = −μ/v∞² ak ekstansyon e = 1 + r_p v∞²/μ. Tan vòl la soti nan yon distans lontan pou rive periapsis se fikse pa ekwivalans Kepler iperbolik M = e sinh F − F.

Capture Δv nan periapsis r_p nan yon ellipse ak apoapsis r_a se

Δv = √(v∞² + 2μ/r_p) − √(2μ r_a / (r_p (r_p + r_a)))

ki se pi piti a pou yon ellipse trè long (r_a → gwo): veso a se alantou. Sa a se poukisa rive premye antre nan yon orbit lou, ak poukisa aerobraking oswa kèk ti burn-outs swiv. Pou missions Marteen, aerocapture (yon sèl pase fon nan atmosfè a dèyè yon chalè-kouch) ka ranplase tout antye de capture burn.