렌데부 : 우주 정거장을 잡는

In December 1965 Gemini 6 and Gemini 7 flew within 30 centimetres of each other, 300 km above the Earth. 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.

궤도에서 따라잡으려면 가속하지 말고 떨어져야 해

봐

궤도상의 모든 것은 하나의 규칙을 따른다: 낮은 것이 더 빠르다. 낮은 궤도는 더 짧고 우주선이 그것을 따라 더 빨리 이동하므로, 어떤 것보다 높은 위치에서 얻게됩니다.

1. 목표물 뒤쪽의 낮은 궤도로 발사. 캡슐은 기지 뒤쪽과 조금 아래에서 시작하는 시간이 정해져 있습니다.
2. Phasing. 라운드 후, 하단 캡슐이 조금 얻습니다. 궤도는 지구에서 약 20km 아래로 1.6도씩 기울어져 있다.
3. 두 개의 작은 화상호만이 캡슐을 뒤쪽으로 옮겨서
4. 마지막 접근. 마지막 수백 미터는 비행 방향을 따라 직진하여 승무원이 지켜보는 가운데 컴퓨터에 의해 천천히 비행됩니다. 접촉시 닫힘 속도는 초당 수 센티미터입니다.

이해하겠습니다

궤도 주기: T = 2π√(r³/μ). 즉, μ = 398,600 km³/s²로 표현하면:

• 400 km (r = 6,778 km)에서의 캡슐: 92.6분.
• 420 km (r = 6,798 km)의 역: 93.0분.

각 캡슐의 궤도는 92.6/93.0 회전만을 차지하며, 캡슐은 360° × (1 − 92.6/93.0) ≈ 1.6°, 약 190 km를 이동한다. 20°의 간격을 닫는 데에는 약 13회의 공전이 필요하며, 이는 대략 20시간이다.

400에서 420km로의 이동은 두 번의 점화에 대해 각각 5.6 m/s를 소모한다: 궤도 속도인 7.7 km/s와 비교하면 작다.

마스터

목표물 가까이에서, 렌데부스 엔지니어는 Clohessy-Wiltshire (힐) 방정식을 사용한다: x는 반경, y는 궤도를 따라, n은 목표물의 평균 운동으로 목표물과 함께 공전하는 프레임 내의 선형화된 움직임:

ẍ − 3n²x − 2nẏ = 0,   ÿ + 2nẋ = 0,   z̈ + n²z = 0

이들은 이상한 행동을 설명한다: 앞으로 밀어주면 (+ẏ) 추적자가 상승(x는 성장)하고, 그 다음에 후퇴한다. 접근 경로는 y축(V-bar, 뒤에서부터) 또는 x축(R-bar, 아래에서부터, 자연스러운 움직임이 브레이크를 도와주는 곳)을 따라 설계되며, 안전 규칙에 따라 고장난 엔진이 결코 충돌로 이어지지 않도록 한다.