Rendezvous: catching the space station

នៅខែធ្នូ 1965 Gemini6និង Gemini7បានហោះក្នុងរយៈពេល 30 សង់ទីម៉ែត្រពីគ្នាទៅវិញទៅមក, 300 គីឡូម៉ែត្រពីលើផែនដី. It took two years of theory and practice to get there: the first attempts had shown that flying straight at your target, as a pilot would, does not work in orbit.

In orbit, to catch up you drop down, not speed up.

មើល

Everything in orbit follows one rule: lower is faster. A lower orbit is shorter and the spacecraft moves faster along it, so it gains on anything higher up.

1. Launch into a lower orbit, behind the target. The capsule is timed to start some way behind the station and slightly below it.
2. Phasing. បន្ទាប់ពីការចាក់, កាបូបទាបទទួលបានបន្តិច។ នៅទីនេះ, 20 គីឡូម៉ែត្រក្រោមស្ថានីយ៍, វាទទួលបាន 1.6 ដឺក្រេក្នុងមួយអ័ក្ស។
3. ការដុតតូចពីរ, ការផ្ទេរ Hohmann ខ្នាតតូច, លើកកាបូបចូលទៅក្នុងអ័ក្សស្ថានីយ៍នៅពីក្រោយវា។
4. ការ​ចូល​រួម​ចុងក្រោយ. រយៈ​ចម្ងាយ​ប៉ុន្មាន​ម៉ែត្រ​ចុង​ក្រោយ​ត្រូវ​បាន​ហោះ​យឺតៗ, ត្រង់តាម​ទិស​នៃ​ការ​ហោះ​ហើរ, ដោយ​កុំព្យូទ័រ​ដែល​បាន​មើល​ដោយ​ក្រុម​អ្នក​បើកបរ ។ At contact the closing speed is a few centimetres per second.

យល់

រយៈពេលអ័ក្ស: T =2π√(r³/μ) ។ With μ = 398,600 km³/s²:

• កាបូបនៅ 400 គីឡូម៉ែត្រ (r = 6,778 គីឡូម៉ែត្រ): 92.6 នាទី ។
• ស្ថានីយនៅ 420 គីឡូម៉ែត្រ (r = 6,798 គីឡូម៉ែត្រ): 93.0 នាទី.

រាល់ការធ្វើដំណើរជុំវិញភពផែនដី ស្ថានីយ៍នេះគ្របដណ្តប់តែ 92.6/93.0 នៃវគ្គមួយប៉ុណ្ណោះ៖ យានអវកាសទទួលបាន 360° × (1 − 92.6/93.0) ≈ 1.6°, ប្រហែល 190 km ។ បិទចន្លោះ 20 ° ចំណាយពេលប្រហែល 13 អូប៊ីត, ប្រហែល 20 ម៉ោង.

ការផ្ទេរពី 400 ទៅ 420 km មានតម្លៃប្រហែល 5.6 m / s សម្រាប់ដុតពីរដងនីមួយៗ: តូចបើប្រៀបធៀបទៅនឹងល្បឿនអ័ក្ស 7.7 km / s ។

មេ

Near the target, rendezvous engineers use the Clohessy-Wiltshire (Hill) equations: linearised motion in a frame that orbits with the target, with x radial, y along-track and n the target’s mean motion:

សំឡេង -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. Approach paths are designed along the y axis (V-bar, from behind) or the x axis (R-bar, from below, where the natural motion helps brake), with safety rules so that a failed engine never leads to a collision.