ಗ್ರಹದ ಸುತ್ತ ಚಲಿಸುವಿಕೆ: ಹಿಡಿಯಲಾಗುತ್ತಿದೆ

2006ರ ಮಾರ್ಚ್ 10ರಂದು, ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದಲ್ಲಿ ಏಳು ತಿಂಗಳುಗಳ ನಂತರ, NASAನ ಮಾರುತ ರಿಕಾನ್ಸ್ನೆನ್ಸ್ ಆರ್ಬಿಟರ್ ತನ್ನ ಆರು ಮುಖ್ಯ ಎಂಜಿನ್ಗಳನ್ನು 27 ನಿಮಿಷಗಳ ಕಾಲ ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧಗೊಳಿಸಿತು. ಆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅದು ಮಂಗಳ ಗ್ರಹದ ಹಿಂದೆ ಇತ್ತು, ರೇಡಿಯೋ ಸಂಪರ್ಕದಿಂದ ದೂರವಿತ್ತು: ಭೂಮಿಯಲ್ಲಿ ಯಾರೂ ಅದನ್ನು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಿದೆಯೇ ಎಂದು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಲಿಲ್ಲ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ವಿಫಲವಾದರೆ, ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆಯು ಮಂಗಳ ಗ್ರಹದ ಬಳಿಕ ಸೂರ್ಯನ ಸುತ್ತ ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕಾಲದವರೆಗೆ ಚಲಿಸುತ್ತಿತ್ತು.

ಬಂದು ಬಿಟ್ಟರೆ ಸಾಲದು. ನೀವು ಸಿಕ್ಕಿಬಿದ್ದಿರಬೇಕು.

ನೋಡು

ಒಂದು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆಯು ಗ್ರಹದಲ್ಲಿ “ನಿಲ್ಲುವುದಿಲ್ಲ”. ಅದು ಅದರತ್ತ ಬೀಳುತ್ತದೆ, ಹೆಚ್ಚು ವೇಗವಾಗಿ ಅದು ಹತ್ತಿರವಾಗುತ್ತಾ ಹೋಗುತ್ತದೆ, ಒಂದು ತೆರೆದ ವಕ್ರರೇಖೆಯ ಮೇಲೆ, ಇದನ್ನು ಹೈಪರ್ಬೋಲಾ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ತನ್ನದೇ ಆದ ದಾರಿಯಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತಾ, ಭೂಮಿಯ ಸುತ್ತಲೂ ಸುತ್ತುತ್ತಾ, ಬಂದಷ್ಟು ವೇಗದಲ್ಲಿ ಮತ್ತೆ ಹೊರಟು ಹೋಗುತ್ತದೆ.

ನಿಲ್ಲಲು, ಅದು ಸರಿಯಾದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ವೇಗವನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ, ಅತಿ ಸಮೀಪದ ಪ್ರವೇಶ:

1. ಚಿತ್ರವನ್ನು ಬರೆ. ಎಂಜಿನ್ ಚಲನೆಯ ದಿಕ್ಕಿಗೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ ಹೊಡೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದ ಸುಟ್ಟುಹಾಕುವಿಕೆಯು ತೆರೆದ ವಕ್ರರೇಖೆಯನ್ನು ಒಂದು ಉದ್ದವಾದ, ಮುಚ್ಚಲಾದ ಅರ್ಧಗೋಳ ಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ.
2. Aerobraking. ಹೆಚ್ಚು ಇಂಧನವನ್ನು ಸುಡುವುದರ ಬದಲು, ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು ಕಕ್ಷೆಯ ಕೆಳಗಿನ ಬಿಂದುವನ್ನು ವಾತಾವರಣದ ತೆಳುವಾದ ಮೇಲ್ಭಾಗಕ್ಕೆ ಇಳಿಸುತ್ತವೆ. ಪ್ರತಿ ಬಾರಿಯೂ, ಸ್ವಲ್ಪ ಗಾಳಿಯ ಒತ್ತಡದಿಂದಾಗಿ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆ ವೇಗವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಎತ್ತರವು ಕುಸಿಯುತ್ತದೆ.
3. ವಿಜ್ಞಾನದ ಕಕ್ಷೆ ಸುಮಾರು ಐದು ತಿಂಗಳು ನೂರಾರು ಬಾರಿ ಹಾದುಹೋದ ನಂತರ, ಎಂಆರ್ಓ 250 ಕಿ.ಮೀ.ನಿಂದ 316 ಕಿ.ಮೀ.ಗಳಷ್ಟು ಎತ್ತರದ ಸಮೀಪ ವೃತ್ತೀಯ ಕಕ್ಷೆಗೆ ತಲುಪಿತು ಮತ್ತು ಮಂಗಳನ ನಕ್ಷೆ ತಯಾರಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿತು.

ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಿ

ಭೂಮಿಯಿಂದ ಹೋಹ್ಮನ್-ನಂತಹ ಮಾರ್ಗದಲ್ಲಿ ಬಂದು, ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆಯು ಮಂಗಳ ಗ್ರಹಕ್ಕೆ 2.65 km/s ವೇಗವಾಗಿ ತಲುಪುತ್ತದೆ. ಮಂಗಳನ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ ಅದು ಅದರ “ಅನಿರ್ವಚನೀಯ ವೇಗ”, v∞. ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ 426 ಕಿ.ಮೀ. ಗಳಿಗೆ ಬೀಳುತ್ತಿದೆ, ಇದು ವೇಗವಾಗಿ ಬೆಳೆಯುತ್ತಿದೆ

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

426 ಕಿ.ಮೀ ಯಿಂದ 44,500 ಕಿ.ಮೀ ವರೆಗಿನ ಒಂದು ಉದ್ದೀಪನದಲ್ಲಿ, ಕನಿಷ್ಠ ಬಿಂದುವಿನ ವೇಗವು 4.56 ಕಿ.ಮೀ/ಸೆ (ವಿಸ್-ವಿವಾ) ಆಗಿರಬೇಕು. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸೂಕ್ತವಾದ, ತತ್ಕಾಲೀನ ಹಿಡಿತದ ಸುಡುವುದು ಸುಮಾರು 0.87 ಕಿಮೀ/ಸೆ ಆಗಿದೆ. ಒಂದು ನಿಜವಾದ 27 ನಿಮಿಷಗಳ ಸುಡುವುದು ಕಡಿಮೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅದು ವಕ್ರದಳವನ್ನು ಅನುಸರಿಸಿ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ; ಎಂಆರ್ಒಗಳು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆಯನ್ನು ಸುಮಾರು 1 ಕಿ.ಮೀ/ಸೆಕೆಂಡುಗೆ ತಗ್ಗಿಸಿತು.

ಕಡಿಮೆ ವೃತ್ತೀಯ ಕಕ್ಷೆಗೆ ನೇರವಾಗಿ ಹಿಡಿಯಲು ಸುಮಾರು2ಕಿ.ಮೀ/ಸೆ ವೆಚ್ಚವಾಗುತ್ತದೆ (ಇದನ್ನು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿ ನೋಡಿ). ಏರೋಬ್ರೇಕಿಂಗ್ ಈ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಉಳಿಸಿತು ಮತ್ತು ಉಳಿದ ಇಂಧನ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆ ಮತ್ತು ವಿಜ್ಞಾನಕ್ಕೆ ಬಳಕೆಯಾಯಿತು.

ಮುಖ್ಯ

ಒಂದು ಹೈಪರ್ಬೋಲಕ್ಕೆ ಅರ್ಧ-ಮಹಾ ಅಕ್ಷa= −μ/v∞² ಮತ್ತು ವಿಚಲನ e= 1 + r_p v∞²/μ ಇದೆ. ದೂರದಿಂದ ಪರಿಭ್ರಮಣಕ್ಕೆ ವಿಮಾನದ ಸಮಯವನ್ನು ಹೈಪರ್ಬೋಲಿಕ್ ಕೆಪ್ಲರ್ ಸಮೀಕರಣ M = e sinh F − F ನಿಂದ ನಿಗದಿಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಅಪಾಪ್ಸಿಸ್ r_a ನೊಂದಿಗೆ ಒಂದು ಉದ್ದೀಪನ ರೇಖೆಯೊಳಗೆ periapsis r_p ನಲ್ಲಿ ಹಿಡಿದಿಡುವ Δv ಆಗಿದೆ

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

ಒಂದು ಬಹಳ ಉದ್ದದ ಅಡ್ಡರೇಖೆಗೆ ಅತ್ಯಂತ ಚಿಕ್ಕದು (r_ a → ದೊಡ್ಡದು): ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆಯು ಕೇವಲ ಹಿಡಿಯಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಅದಕ್ಕಾಗಿಯೇ ಆಗಮಿಸುವ ಗ್ರಹಗಳು ಮೊದಲು ಒಂದು ತೆಳುವಾದ ಕಕ್ಷೆಗೆ ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಏರೋಬ್ರೇಕಿಂಗ್ ಅಥವಾ ಹಲವಾರು ಚಿಕ್ಕ ಚಿಕ್ಕ ಬೆಂಕಿ ಹೊತ್ತಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಮಾನವ ಸಹಿತ ಮಂಗಳಯಾನಗಳಿಗೆ, aerocapture (ಒಂದು ತಾಪ ಶೀಲ್ಡ್‍ನ ಹಿಂದೆ ವಾತಾವರಣದ ಮೂಲಕ ಒಂದು ಆಳವಾದ ದಾರಿ) ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಹಿಡಿತದ ಸುಡುವುದನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು.