중력 지원 : 무료 슬링쇼트

1977년에 두 대의 보이저 우주선은 지구를 떠나 목성, 토성, 천왕성, 해왕성이 175년마다 한번씩 정렬되는 경로를 따라 행성을 떠났다. 각 행성은 그들의 경로를 구부리고 더 빨리 앞으로 던졌다. 이러한 무료 부스트 없이는 보이저 2호가 해왕성에 도달할 수 없었을 것이다.

행성은 에너지를 주지 않습니다. 움직임을 빌려주는 거야

봐

테니스 공이 이동하는 기차의 앞에 던져진 것을 상상해 보세요. 왜냐하면 기차가 그것을 향해 이동했기 때문에, 그것은 던져진 것보다 더 빨리 반사됩니다. 중력 보조는 충돌 대신에 중력을 사용하는 동일한 아이디어입니다.

1. 행성에서 보이는, 우주선이 떨어지고, 둥글게 돌아서 밖으로 올라가는 정확히 같은 속도로 와서 왔어요 방향만 바뀌는 거야
2. 태양에서 보았을 때, 행성 자체는 수백 km / s로 이동하고 있습니다. 근접전과 근접후의 우주선의 움직임을 더하면, 방향이 바뀌기 때문에, 전체적인 속도는 훨씬 더 커질 수 있다.

행성의 뒤를 지나가면, 행성의 흔적을 따라서, 속도가 증가한다. 넘겨주는 중 앞쪽 메신저가 수성에 도달하기 위해 속도를 늦춘 방법이죠.

이해하겠습니다

예를 들어, 우주선은 v∞ = 7.5 km/s로 목성에 가까워지고 중심에서 목성 반경의 5배를 지나간다. 쌍곡선은 다음에 의해 방향을 구부립니다.

δ = 2 arcsin( 1/ e),   e = 1 + r_ p v∞² / μ

μ_목성 = 1.267 × 10⁸ km³/s², e = 1.16이므로 회전은 대략 119 degrees이다. 목성의 공전속도(13.1 km/s)를 더하면:

• 이전: 약 7.6 km/s의 속도로 태양에 비해.
• 태양에 비해 약 19.9 km/s이다.

탐사선은 엔진을 작동시키지 않고도 초속 12km 이상의 속도를 얻었다. Jupiter, 10²⁴ times heavier, lost the same momentum and slowed by an amount far too small ever to measure.

마스터

태양중심 속도의 가장 큰 가능한 변화는 2 v∞ sin(δ/2)이며, 이는 들어오는 상대 속도와 나가는 상대 속도가 행성의 속도에 대해 대칭적으로 배치될 때 달성된다. 행성의 질량이 커질수록, 근접할수록 (r_p가 작을수록), δ는 행성의 대기 또는 반지름에 의해 정해진 한계까지 더 크게 된다.

인력 보조는 세 몸 문제에서 궤도 에너지를 전달하는 것이다. 태양의 프레임에서 우주선의 에너지는 Δ = v_planet · Δv_rel으로 변화한다. 임무 설계자들은 이들을 연결시키고(카시니: 금성, 금성, 지구, 목성) 작은 동력 근접 비행을 추가하여 가장 가까운 접근에서 오버스 효과로부터 이익을 얻는다.