Rendezvous: ғарыш станциясын ұстау

1965 жылы желтоқсанда «Джемини-6» және «Джемини-7» бір-бірінен 30 сантиметр қашықтықта, Жерден 300 км биіктікте ұшып өтті. Бұған жету үшін екі жыл теория мен тәжірибе қажет болды: алғашқы әрекеттер пилот сияқты мақсатқа тікелей ұшу орбитада жұмыс істемейтінін көрсетті.

Орбитада, артта қалмау үшін, жылдамдықпен емес, төмендеп жүру керек.

Көру

Орбитадағы барлық нәрсе бір ережеге бағынады: lower is faster. Орбиталық қозғалыс кезінде орбитаның төменгі бөлігіндегі денелер жоғарыға қарай жылжиды, ал жоғарғы бөлігінде орналасқан денелер төменге қарай жылжиды.

1. Орбитаның төменгі бөлігіне, мақсаттың артындағы орбитаға ұшырылады. Капсула станцияның артындағы және оның астындағы біршама жерден ұшырылады.
2. Phasing. айналымнан кейін, төменгі капсула аздап өседі. Here, 20 km below the station, it gains 1.6 degrees per orbit.
3. Екі кішігірім жарылыс, мини- Хоманн трансфері, капсуланы станцияның орбитасына көтереді.
4. Соңғы жақындау. Соңғы бірнеше жүз метр ұшу бағытына қарай баяу жүргізіледі, экипаж компьютерлерді қадағалайды. At contact the closing speed is a few centimetres per second.

Түсінген

Орбиталық периоды: T = 2π√(r³/μ). With μ = 398,600 km³/s²:

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

Әрбір орбиталық капсула станцияның айналуының тек 92,6/93,0 бөлігін қамтиды: капсула 360° × (1 − 92,6/93,0) ≈ 1,6°, шамамен 190 км. Closing a 20° gap takes about 13 orbits, roughly 20 hours.

400-ден 420 км дейінгі ауысу екі жарудың әрқайсысына шамамен 5.6 м/с шығынға түседі: орбиталық жылдамдықпен салыстырғанда 7.7 км/с өте аз.

Басшы

Негізгі мақсатқа жақын жерде, кездесу инженерлері Clohessy- Wiltshire (Hill) теңдеулерін қолданады: мақсатпен орбиталық байланыста болатын сызықтық қозғалыс, x радиалды, y жол бойы және n - мақсаттың орташа қозғалысы:

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

They explain the strange behaviour: a push forwards (+ẏ) makes the chaser rise (x grows) and then drift backwards. Қабылдау жолдары y осі бойымен (V-бар, артқы жағынан) немесе x осі бойымен (R-бар, төменнен, табиғи қозғалыс тежеу үшін көмектеседі), қауіпсіздік ережелері бойынша двигательдің істен шығуы еш уақытта соқтығысуға әкелмейді.