ಈ ಪಾಠವನ್ನು Local Solar System ಫೌಂಡೇಶನ್ ತಂಡದ ಸದಸ್ಯನೊಬ್ಬನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದ್ದಾನೆ ಹಾಗು ಅರ್ಹ ಪರಿಶೀಲಕರಿಂದ ಸುಧಾರಿಸಬಹುದಾಗಿದೆ. ನೀವು ಈ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ಅರ್ಹರಾಗಿದ್ದೀರಾ? ಒಂದು ಸಂಪಾದನೆಯ ಸಲಹೆಯನ್ನು ನೀಡಿ
1977ರಲ್ಲಿ ಎರಡು ವೋಯರ್ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆಗಳು ಭೂಮಿಯನ್ನು ಬಿಟ್ಟು, ಪ್ರತಿ 175 ವರ್ಷಕ್ಕೊಮ್ಮೆ ನಡೆಯುವ ಬುಧ, ಶನಿ, ಯುರೇನಸ್ ಮತ್ತು ನೆಪ್ಚೂನ್ ನ ಅಪರೂಪದ ಸಮೀಪಣೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪ್ರಯಾಣ ಬೆಳೆಸಿದ್ದವು. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಗ್ರಹವೂ ತನ್ನ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಬದಲಿಸಿತು ಮತ್ತು ವೇಗವಾಗಿ ಮುಂದೆ ಸಾಗಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡಿತು. Without those free boosts, Voyager 2 could never have reached Neptune in twelve years.
ಈ ಗ್ರಹವು ಇಂಧನವನ್ನು ಬಿಟ್ಟು ಕೊಡುವುದಿಲ್ಲ. ಅದು ನಿಮಗೆ ತನ್ನ ಚಲನೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.
ನೋಡು
ಚಲಿಸುತ್ತಿರುವ ರೈಲಿನ ಮುಂದೆ ಟೆನ್ನಿಸ್ ಬಾಲ್ ಎಸೆಯುತ್ತಿರುವ ಚಿತ್ರವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಿ. ಅದು ಎಸೆಯಲ್ಪಟ್ಟಷ್ಟು ವೇಗವಾಗಿ ಹಿಂದಕ್ಕೆ ಬರುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ರೈಲು ಅದರತ್ತ ಸಾಗುತ್ತಿತ್ತು. ಒಂದು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನೆರವು ಕೂಡಾ ಅದೇ ರೀತಿಯಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಢಿಕ್ಕಿಗಿಂತಲೂ ಹೆಚ್ಚು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯಿಂದ:
- ಗ್ರಹದಿಂದ ಕಂಡಂತೆ, ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆಯು ಒಳಗೆ ಬಿದ್ದು, ಸುತ್ತು ಹಾಕಿ ಹೊರಬರುತ್ತದೆ ಅದೇ ವೇಗ ಇದು ಬಂದಿದೆ. ಕೇವಲ ದಿಕ್ಕು ಮಾತ್ರ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.
- ಸೂರ್ಯನಿಂದ ನೋಡಲಾದ, ಗ್ರಹವು ತಾನೇ ಹಲವು ಕಿ.ಮೀ/ಸೆಕೆಂಡು ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತಿದೆ. ಈ ಚಲನೆಯನ್ನು ಅಂತರಿಕ್ಷ ನೌಕೆಯ ಮುನ್ನ ಮತ್ತು ನಂತರದ ಚಲನೆಗೆ ಸೇರಿಸಿ: ದಿಕ್ಕು ಬದಲಾದ ಕಾರಣ, ಒಟ್ಟು ವೇಗವು ನಂತರ ಬಹಳ ದೊಡ್ಡದಾಗಬಹುದು.
ಹರಿದುಹೋಗುತ್ತಿದೆ ಹಿಂದಿನ ಗ್ರಹವು, ಗ್ರಹದ ವೇಗದಲ್ಲಿ ವೇಗವನ್ನು ಸೇರಿಸುತ್ತದೆ. ಮುಂದೆ ಹೋಗುವುದು ಅದನ್ನು ತೆಗೆದು ಹಾಕುತ್ತದೆ; ಇದು ಮೆಸೇಂಜರ್ ಅನ್ನು ಬುಧವಾರ ತಲುಪಲು ನಿಧಾನಗೊಳಿಸುವ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ.
ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಿ
ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆಯು v∞ =7.5 km/s ವೇಗದಲ್ಲಿ ಬುಧಗ್ರಹಕ್ಕೆ ಹತ್ತಿರವಾಗುತ್ತಿದೆ ಮತ್ತು ಕೇಂದ್ರದಿಂದ5ಬುಧಗ್ರಹ ಅಕ್ಷಾಂಶಗಳನ್ನು ದಾಟಿದೆ. ಹೈಪರ್ಬೋಲಾ ತನ್ನ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಈ ಮೂಲಕ ಬಗ್ಗಿಸುತ್ತದೆ
δ =2arcsin( 1/ e), e = 1 + r_ p v∞² / μ
μ_Jupiter = 1.267 × 10⁸ km³/s², e = 1.16 ಮತ್ತು ಈ ಪರಿವರ್ತನೆ ಸುಮಾರು 119 degrees. ಜ್ಯೋತಿಷ್ಯ ಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಕಾರ, ಚಂದ್ರನ ಕಕ್ಷೆಯ ವೇಗವು (13.1 km/ s)
- ಮೊದಲು: ಸೂರ್ಯನೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಸುಮಾರು 7.6 ಕಿಮೀ/ಸೆ.
- ನಂತರ: ಸೂರ್ಯನೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಸುಮಾರು 19.9 km/s.
ಇಂಧನವನ್ನು ಬಳಸದೆಯೇ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆ 12 ಕಿ.ಮೀ/ಸೆಕೆಂಡು ವೇಗ ಪಡೆದುಕೊಂಡಿತು. Jupiter, 10²⁴ times heavier, lost the same momentum and slowed by an amount far too small ever to measure.
ಮುಖ್ಯ
ಸೂರ್ಯ ಕೇಂದ್ರಿತ ವೇಗದ ಅತಿ ದೊಡ್ಡ ಸಾಧ್ಯವಾದ ಬದಲಾವಣೆ2v∞ sin(δ/2) ಆಗಿದೆ, ಇದು ಪ್ರವೇಶಿಸುವ ಮತ್ತು ಹೊರಹೋಗುವ ಸಾಪೇಕ್ಷ ವೇಗಗಳು ಗ್ರಹದ ವೇಗವನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸುವಾಗ ತಲುಪುತ್ತದೆ. ಗ್ರಹದ ವಾತಾವರಣ ಅಥವ ಅಕ್ಷಾಂಶದಿಂದ ನಿಗದಿಪಡಿಸಿದ ಮಿತಿಗೆ, ಎಷ್ಟು ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿ (ಹೆಚ್ಚು ಚಿಕ್ಕ r_ p) ಹಾಗು ಎಷ್ಟು ಭಾರೀ ಗ್ರಹವೋ, δ ಅಷ್ಟು ದೊಡ್ಡದಾಗಿರಬಹುದು.
ಗ್ರಹಣ ಸಹಾಯವು ಮೂರು-ಅಂಗಗಳ ಸಮಸ್ಯೆಯಲ್ಲಿ ಕಕ್ಷೆಯ ಶಕ್ತಿಯ ವರ್ಗಾವಣೆಯಾಗಿದೆ: ಗ್ರಹದ ಚೌಕಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿ ಸಂರಕ್ಷಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ; ಸೂರ್ಯನ ಚೌಕಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆಯ ಶಕ್ತಿಯು Δ = v_planet · Δv_rel ನಿಂದ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ವಿನ್ಯಾಸಕರು ಅವುಗಳನ್ನು (ಕ್ಯಾಸಿನಿ: ಶುಕ್ರ, ಶುಕ್ರ, ಭೂಮಿ, ಗುರು) ಬೆಸೆದು ಮತ್ತು ಚಿಕ್ಕ ಶಕ್ತಿಯುಳ್ಳ ವಿಮಾನ ಹಾರಾಟವನ್ನು ಸೇರಿಸಿ, ಅಲ್ಲಿ ಒಬೆರ್ತ್ ಪರಿಣಾಮದಿಂದ ಲಾಭ ಪಡೆಯಲು ಸಮೀಪದ ಪ್ರವೇಶದಲ್ಲಿ ಸುಡಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿ
ವೆಕ್ಟರ ಆಕಾರಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ, ಹೊರಹೋಗುವ ಬಾಣವು ಜ್ಯೋತಿಷ್ಯಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಬರುವ ಬಾಣದಷ್ಟು ಉದ್ದವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಕಾಗದದ ಮೇಲೆ ಅಣಿಗೊಳಿಸು: ಎರಡಕ್ಕೂ ಜ್ಯೋತಿಷ್ಯ ಶಾಸ್ತ್ರದ 13.1 km/s ಬಾಣವನ್ನು ಸೇರಿಸಿ. ಯಾವ ಫಲಿತಾಂಶವು ಹೆಚ್ಚು ಉದ್ದವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಗ್ರಹದ ಹಿಂದೆ (ಅದರ ಮುಂದೆ ಅಲ್ಲ) ಸಾಗುವುದು ಏಕೆ ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ?
ಸವಾಲುಗಳು ಕಲಿಯಲು ನೆರವಾಗುತ್ತವೆ.
ಶೀಘ್ರ ಪ್ರಶ್ನೆ
3 ತ್ವರಿತ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು. ನೀನು ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರವನ್ನು ಕೊಟ್ಟಿದ್ದೀಯಾ ಎಂದು ನೋಡಲು ಒಂದು ಉತ್ತರವನ್ನು ಆರಿಸಿ.
-
ಜ್ಯೋತಿಷ್ಯದ ಪ್ರಕಾರ, ಒಂದು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆಯು ಈ ಹೂವಿನ ಬಳಿಯಿಂದ ಹಾರಿ ಹೋಗುತ್ತದೆ:
- A More speed than it arrived with
- B ಅದೇ ವೇಗ, ಹೊಸ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ
- C ಕಡಿಮೆ ವೇಗ
- D ವೇಗವಿಲ್ಲ
ಉತ್ತರವನ್ನು ತೋರಿಸು
B. ಅದೇ ವೇಗ, ಹೊಸ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ
-
ಸೂರ್ಯನೊಂದಿಗೆ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯಾಗುವ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ವೇಗ ಎಲ್ಲಿಂದ ಬಂತು?
- A ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆಯ ಎಂಜಿನ್ ಗಳಿಂದ
- B ಸೂರ್ಯನ ಸುತ್ತ ಜ್ಯೋತಿಷ್ಯ ಶಾಸ್ತ್ರದ ತನ್ನದೇ ಚಲನೆಯಿಂದ; ಜ್ಯೋತಿಷವು ಅಗಾಧವಾಗಿ ಚಿಕ್ಕ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ನಿಧಾನಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ
- C ಸೂರ್ಯನ ಗಾಳಿಯಿಂದ
- D ಇದು ಒಂದು ಭ್ರಮೆ.
ಉತ್ತರವನ್ನು ತೋರಿಸು
B. ಸೂರ್ಯನ ಸುತ್ತ ಜ್ಯೋತಿಷ್ಯ ಶಾಸ್ತ್ರದ ತನ್ನದೇ ಚಲನೆಯಿಂದ; ಜ್ಯೋತಿಷವು ಅಗಾಧವಾಗಿ ಚಿಕ್ಕ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ನಿಧಾನಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ
-
ವೇಗ ಪಡೆಯಲು, ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆಯು ಈ ಕೆಳಗಿನವುಗಳನ್ನು ದಾಟಬೇಕು:
- A ಗ್ರಹದ ಮುಂದೆ (ಅದರ ಚಲನೆಯ ಮುಂಚೆ)
- B ಗ್ರಹದ ಹಿಂದೆ (ಅದರ ಚಲನೆಯನ್ನು ಅನುಸರಿಸಿ)
- C ಅದರ ಕೇಂದ್ರದ ಮೂಲಕ ನೇರವಾಗಿ
- D ಅದು ಯಾವುದೇ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಮಾಡುವುದಿಲ್ಲ
ಉತ್ತರವನ್ನು ತೋರಿಸು
B. ಗ್ರಹದ ಹಿಂದೆ (ಅದರ ಚಲನೆಯನ್ನು ಅನುಸರಿಸಿ)
ಕೊನೆ ಸಾಲುಗಳು
- ಪಾಠವನ್ನು ಓದಿ
- ಸವಾಲು ಮಾಡಿದ
- ಕ್ವಿಜ್ ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ
ಈ ಸಾಧನದ ನಿಮ್ಮ ಪ್ರಗತಿ ಪಟ್ಟಿಯಲ್ಲಿ ಉಳಿಸಬೇಕಾದರೆ ಪಾಠವನ್ನು ಪೂರ್ಣಗೊಂಡಿದೆ ಎಂದು ಗುರುತುಹಾಕಿ.
ಪಾಠ ಮುಗಿದಿದೆ. ಚೆನ್ನಾಗಿಯೇ ಮಾಡಿದೆ!
ಮುಂದಿನದಕ್ಕೆ ಲ್ಯಾಗ್ರಾನ್ಜೆ ಅಂಶಗಳು: ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಸಮತೋಲನಈ ಪಾಠದ ಪದಗಳು
ಮೂಲಗಳು
- NASA JPL, Basics of Space Flight, Chapter 4: Gravity assist
- NASA JPL, A Gravity Assist Primer
- NASA, Voyager mission: planetary tour
- NASA NSSDCA, Jupiter Fact Sheet (mean orbital velocity 13.07 km/s)
ಈ ಪಾಠವು CC BY-SA 4.0 ಪರವಾನಗಿ ಪಡೆದಿದೆ.