Sapérangan basa ing situs punika saged dipun-terjemahaken déning mesin lan saged ngandhut kesalahan. Bantuan kanggo ningkatake Basa Inggris
Reentry
  1. Ngerti
  2. Navigator
Navigator · Modul 15

Reentry

A small push slows a spacecraft by a hundred metres per second, and the air takes care of the other 7.8 kilometres per second, as a fireball.

11 min

NASA/JPL/Space Science Institute

Lessons iki digawé déning anggota tim Local Solar System Foundation lan bisa dioptimalake déning reviewer sing qualified. Apa sampeyan wis kompeten ing topik iki? Suggestion an edit

Saben astronot teka ing omah kanthi cara kang padha: kanthi ngganti kecepatan dadi panas. Saben kilogram gas iki bisa diolah dadi energi lan bisa dikonsumsi ing wujud bahan bakar. Nanging, nalika iku ora ana sing bisa ngontrol energi iki lan ora bisa dikontrol kanthi bener.

Kapsul balistik kang mlebu saka orbit 400 km, lan telu kang teka saka Bulan dibandhingaké (luwih dhuwur, tengen, luwih entheng). Model titik-massa karo atmosfer eksponensial.

Motor iki bisa dioperasikaké kanthi manual. Udara iku wujudé gas.

Lihat

  1. Dhèwèké iku juru tulis. Nalika pesawat iki lagi ngambang, mesiné bakal ngrembaka lan bisa ngetokake 100 kg bahan bakar. Saben orbit iki dipérang dadi rong pérangan.
  2. Entry interface, about 120 km up. The capsule meets the first thin traces of air still moving at about 7.8 km/s.
  3. Kabupatèn Purbalingga. Nalika suhu ing permukaan bumi luwih dhuwur tinimbang ing atmosfer, suhu plasma bakal dadi panas. Radio iki bisa diwaca ing sembarang wektu. Saliyané iku, banyu uga bisa dadi panas lan panasé bisa dikontrol.
  4. The corridor. Returning from the Moon at 11 km/s, the entry angle must be right to a fraction of a degree: too steep and the deceleration would crush the crew, too shallow and the capsule skims off the air like a stone off water.
  5. Parachutes. Below about 10 km the capsule is falling at a few hundred km/h. Parachutes open, and it lands at a few metres per second.

Ngerti

Ing orbit 400 km (r = 6,778 km) kecepatané ya iku 7.67 km/s. Ing titik paling dhuwur ing ellips, ya iku 50 km, kecepatan a = 6,603 km, lan ing titik paling endhek ya iku 400 km, kecepatané kudu 7.57 km/s. Deorbit kang dibakar iku bedané: 102 m/s1,3% saking orbit.

Drag force is ½ ρ v² C_D A. Air density ρ roughly halves every 5 km of descent (scale height about 7.2 km), so the deceleration rises steeply, peaks, and falls as the capsule slows. Ing model ing ndhuwur:

KecakapanKecepatanBujurPeak deceleration
Titik orbit7.85 km/s1.5°sekitar 8 g
Saka Bulan, akèh banget11 km/s8°kira-kira 31 g
Saka Bulan, ing koridor11 km/s5.6°kira-kira7g
Saka Bulan, akèh banget11 km/s4.8°nglewati metu

Real capsules fly with a little lift (their centre of mass is off-centre, so they fly tilted) and roll to steer it, which lowers the peak to about 4 g for a Soyuz and widened Apollo’s corridor to about 2 degrees.

Master

Model punika nggabungaken persamaan planar saking gerak kaliyan gravitasi lan drag namung:

dv/dt = −μ r/|r|³ − (ρ(h) |v| / 2β) v,   Tembung iki tegesé “(h)” utawa “(h)”.

with β = m/(C_D A) = 350 kg/m² (capsule-like) and H = 7.2 km. Ing taun 1958, dhèwèké lan kolegané (Albert Einstein) ngrancang sistem iki kanthi cara sing luwih gampang.

a_max ≈ v_E² sin γ / (2e H)

Ing kasus Bulan kang dhuwur (γ = 8°), iku bakal nduduhaké kira-kira 44 g; simulasi lengkap bakal nduduhaké 31 g, amarga gravitasi terus nglebokake jalur sing luwih sepi nalika kapsul mudhun. Nanging, ing jaman saiki, ora ana sing bisa njamin manawa pesawat iki bakal bisa mabur kanthi bener.

Coba

Nggunakaké pelajaran vis-viva, priksa deorbit burn: orbit lingkaran ing 400 km (r = 6,778 km) duwé kecepatan √(μ/r). Ellips saka 400 km mudhun nganti 50 km duwé a = (6,778 + 6,428)/2. Apa luwih alon kapsul kudu metu ing 400 km? (μ = 398,600 km³/s²)

Quick quiz

3 pitakonan cepet. Pilih jawaban kanggo ndeleng apa sampeyan bener.

  1. About how much must a spacecraft slow down in orbit to start coming home from 400 km?

    1. A 7.7 km/s
    2. B 100 m/s
    3. C Kirang langkung 1 km/s
    4. D Iki kudu mandheg kabeh
    Tunjukake jawaban

    B. 100 m/s Saben orbit iki diwiwiti saka titik paling dhuwur ing orbit lan pungkasan ing titik paling endhek.

  2. Apa kang dadi panas nalika reentransi?

    1. A Friksi karo cahya srengéngé
    2. B Udara ing ngarep kapsul kang dikomprés kanthi cepet lan padhang kaya plasma
    3. C Mesin
    4. D Radioaktivitas
    Tunjukake jawaban

    B. Udara ing ngarep kapsul kang dikomprés kanthi cepet lan padhang kaya plasma

  3. Apa kang bakal kelakon yèn kapsul balik saka Bulan mlebu ing udara sing rada jero?

    1. A Kacamatan ing Kabupatèn
    2. B Iki bisa bali metu ing ruang angkasa
    3. C Dibakar
    4. D Saben orbit iku dipérang dadi rong pérangan.
    Tunjukake jawaban

    B. Iki bisa bali metu ing ruang angkasa

Baris pungkasan

  • Baca pelajaran
  • Ngrampungake tantangan
  • Nglakokaké ujian

Tandani leksi wis rampung kanggo nyimpen ing progress sampeyan ing piranti iki.

Kaca ing pelajaran iki

Sumber

Leksan iki dilisensikake CC BY-SA 4.0.

Alat lan pelajaran mung nganggo modél sing disederhanakaké kanggo sinau. Ora kudu digunakake kanggo navigasi, perencanaan misi utawa keputusan operasi apa wae. Sertifikat gratis lan ora diakreditasi. Waca katerangan isi pendidikan