ບາງພາສາໃນເວັບໄຊນີ້ອາດຈະຖືກແປໂດຍເຄື່ອງແລະອາດຈະມີຂໍ້ຜິດພາດ. ຊ່ວຍ​ປັບປຸງ​ມັນ ອ່ານ​ພາສາ​ອັງກິດ​ຕົ້ນສະບັບ
  1. ຮຽນຮູ້
  2. កម្មវិធី​រុករក
កម្មវិធី​រុករក · ໂມឌុល 12

ແຮງດຶງດູດຊ່ວຍ: slingshot ຟຣີ

ວິທີການ Voyager, Cassini ແລະ New Horizons ລັກຄວາມໄວຈາກດາວເຄາະ, ແລະເປັນຫຍັງມັນບໍ່ເຄີຍຢຸດການຮັກສາພະລັງງານ.

12 នាទី

NASA/JPL/Space Science Institute

ບົດຮຽນນີ້ໄດ້ຂຽນໂດຍສະມາຊິກຂອງກຸ່ມ Local Solar System Foundation ແລະສາມາດປັບປຸງໄດ້ໂດຍຜູ້ກວດສອບທີ່ມີຄຸນສົມບັດ. ທ່ານ​ມີ​ຄວາມ​ຮູ້​ໃນ​ຫົວຂໍ້​ນີ້​ບໍ? ແນະນຳການ​ແກ້ໄຂ

ໃນ 1977 ສອງ Voyager ຍານອະວະກາດອອກຈາກໂລກໃນເສັ້ນທາງທີ່ໃຊ້ການວາງເດີມພັນທີ່ຫາຍາກຂອງ Jupiter, Saturn, Uranus ແລະ Neptune, ເຊິ່ງເກີດຂື້ນທຸກໆ 175 ປີຫຼືດັ່ງນັ້ນ. ທຸກໆດາວເຄາະບິດເສັ້ນທາງຂອງພວກເຂົາ ແລະ ປ່ອຍໃຫ້ພວກເຂົາໄປຂ້າງໜ້າຢ່າງໄວວາ. Without those free boosts, Voyager 2 could never have reached Neptune in twelve years.

ຕົວຢ່າງ​ການ​ບິນ​ຜ່ານ​ດາວ​ພະຫັດ, ຫ້າ​ເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງດວງ​ພະຫັດ​ຈາກ​ຈຸດ​ກາງ, ຄາດຄະເນ​ຈາກ​ທັດສະນະ​ພາບ​ຂອງ​ຮິເປຣໂບລາ. ລູກສອນ​ແມ່ນ​ຄວາມໄວ.

ໂລກ​ບໍ່​ໄດ້​ສົ່ງ​ພະລັງ​ອອກ​ໄປ ມັນ​ໃຫ້​ການ​ເຄື່ອນ​ໄຫວ​ກັບ​ທ່ານ.

ເບິ່ງ

ຄິດເຖິງບານເຕະທີ່ຖືກໂຍນໄປທາງໜ້າລົດໄຟທີ່ແລ່ນຢູ່. ມັນ​ຈະ​ກັບ​ຄືນ​ມາ​ໄວກວ່າ​ທີ່​ມັນ​ຖືກ​ໂຍນ, ຍ້ອນ​ວ່າ​ລົດໄຟ​ໄດ້​ເຄື່ອນ​ໄຫວ​ໄປ​ຫາ​ມັນ. ການຊ່ວຍ​ເຫຼືອ​ຂອງ​ແຮງດຶງດູດ ແມ່ນແນວຄິດດຽວກັນ, ດ້ວຍແຮງດຶງດູດ ແທນທີ່ຈະເປັນການແຊກແຊງ:

  1. ເບິ່ງຈາກດາວທຽມ, ຍານອະວະກາດຕົກລົງ, ຫັນໄປມາ ແລະ ຂຶ້ນໄປໃນ ຄວາມໄວທີ່ມັນເຂົ້າມາດ້ວຍ. ມີ​ແຕ່​ທິດທາງ​ທີ່​ປ່ຽນແປງ
  2. ເບິ່ງຈາກດວງອາທິດ, ໂລກເອງກໍເຄື່ອນຍ້າຍດ້ວຍຄວາມໄວຫຼາຍກິໂລແມັດຕໍ່ວິນາທີ. ເພີ່ມ​ການເຄື່ອນຍ້າຍ​ນັ້ນ​ໃສ່​ກ່ອນ ແລະ ຫຼັງ​ຈາກ​ການ​ບິນ​ຜ່ານ​ຂອງ​ຍານອາວະກາດ: ຍ້ອນວ່າ​ທິດທາງ​ໄດ້ປ່ຽນແປງ, ຄວາມໄວ​ລວມ​ຈະ​ໃຫຍ່​ຂຶ້ນ​ຫຼາຍ​ຫຼັງຈາກ​ນັ້ນ.

ການ​ຜ່ານ ຢູ່​ເບື້ອງຫຼັງ ຂອງ​ດາວ​ເຄາະ, ໃນ​ລົມພາຍຸ​ຂອງ​ດາວ​ເຄາະ, ຈະເພີ່ມ​ຄວາມ​ໄວ. ການ​ຜ່ານ ຢູ່​ໜ້າ ຈະ​ເອົາ​ມັນ​ໄປ; ນັ້ນຄືວິທີທີ່ Messenger ໄດ້ຊ້າລົງເພື່ອ​ໄປຮອດດວງຈັນ.

ເຂົ້າໃຈ

ໃນຕົວຢ່າງນີ້, ຍານອະວະກາດຈະເຂົ້າໃກ້ດາວພະຫັດທີ່ v∞ =7.5 km/ s ແລະຜ່ານ5ເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງດວງພະຫັດຈາກໃຈກາງ ເສັ້ນໄຍ​ທີ່​ມີ​ຈຸດ​ຕໍ່ກັນ

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

ດ້ວຍການ μ_Jupiter = 1.267 × 10⁸ km³/s², e = 1.16 ແລະການຫັນປ່ຽນແມ່ນປະມານ 119 ອົງສາ. Adding Jupiter’s orbital velocity (13.1 km/s):

  • ກ່ອນ: ປະມານ 7.6 km/ s ເມື່ອທຽບໃສ່ດວງອາທິດ.
  • ຫຼັງ: ປະມານ 19.9 km/ s ເມື່ອທຽບໃສ່ດວງອາທິດ.

ຍານອະວະກາດໄດ້ເພີ່ມຄວາມໄວຂຶ້ນກວ່າ 12 km/s ໂດຍບໍ່ໃຊ້ເຄື່ອງຈັກ ພະພຸດທະເຈົ້າ, 10²⁴ ເທົ່າທີ່ຫນັກກວ່າ, ສູນເສຍແຮງດຶງທີ່ຄ້າຍຄືກັນ ແລະຊ້າລົງໂດຍຈໍານວນທີ່ນ້ອຍເກີນໄປທີ່ຈະວັດແທກ.

ແມ່

ການປ່ຽນແປງທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດຂອງຄວາມໄວ heliocentric ແມ່ນ2v∞ sin (δ / 2), ບັນລຸໄດ້ເມື່ອຄວາມໄວສະສົມເຂົ້າແລະອອກຖືກວາງໄວ້ຢ່າງສອດຄ່ອງກັບຄວາມໄວຂອງດາວເຄາະ. ຍິ່ງໃກ້ກັບຈຸດຜ່ານ (ນ້ອຍກວ່າ r_ p) ແລະ ຍິ່ງມີດວງຈັນຫຼາຍ, δ ຈະໃຫຍ່ຂຶ້ນ, ລົງໄປຫາຂອບເຂດທີ່ຕັ້ງໂດຍບັລມູແວ່ນ ຫຼື ຄ່ຳຫ່າງຂອງດາວເຄາະ.

ແຮງດຶງດູດຊ່ວຍ​ແມ່ນການ​ໂອນ​ພະລັງ​ຂອງ​ວົງໂຄຈອນ​ໃນ​ບັນຫາ​ສາມ​ຮ່າງກາຍ: ໃນ​ກອບ​ຂອງ​ດາວ​ເຄາະ​ພະລັງ​ຖືກ​ຮັກສາ; ໃນ​ກອບ​ຂອງ​ດວງ​ຈັນ​ພະລັງ​ຂອງ​ຍານອະວະກາດ​ປ່ຽນແປງ​ໂດຍ Δ = v_ planet · Δv_ rel. ຜູ້ອອກແບບພາລະກິດໄດ້ເຊື່ອມຕໍ່ພວກມັນ (Cassini: Venus, Venus, Earth, Jupiter) ແລະເພີ່ມ powered flybys ນ້ອຍໆບ່ອນທີ່ການເຜົາໄໝ້ຢູ່ໃກ້ທີ່ສຸດໄດ້ຮັບຜົນປະໂຫຍດຈາກຜົນສະທ້ອນຂອງ Oberth.

ທົດລອງໃຊ້

In the vector diagram, the outgoing arrow relative to Jupiter has the same length as the incoming one. Draw it on paper: add Jupiter's 13.1 km/s arrow to both. Which result is longer, and why does passing behind the planet (not in front of it) help?

ສອບຖາມ​ໄວ

3 ຄໍາຖາມໄວໆ. ເລືອກຄໍາຕອບເພື່ອເບິ່ງວ່າເຈົ້າເວົ້າຖືກຫຼືບໍ່.

  1. ກ່ຽວ​ກັບ​ດາວພະຫັດ, ຍານອະວະກາດທີ່ບິນຜ່ານໃບໄມ້ດ້ວຍ:

    1. A ໄວກວ່າທີ່ມັນມາພ້ອມ
    2. B ໄວ​ຄືກັນ, ໃນ​ທິດທາງ​ໃໝ່
    3. C ຫຼຸດ​ຄວາມ​ໄວ
    4. D ບໍ່ມີ​ຄວາມໄວ
    ສະແດງ​ຄຳຕອບ

    B. ໄວ​ຄືກັນ, ໃນ​ທິດທາງ​ໃໝ່

  2. ແຮງ​ຂອງ​ຄວາມໄວ (ທຽບໃສ່​ດວງ​ຈັນ) ມາ​ຈາກ​ໃສ?

    1. A ຈາກ​ຈັກ​ຍານ​ອະວະກາດ
    2. B ຈາກ​ການ​ເຄື່ອນ​ໄຫວ​ຂອງ​ດາວ​ພະຫັດ​ເອງ​ຢູ່​ອ້ອມ​ດວງ​ຈັນ; ດາວ​ພະຫັດ​ຊ້າລົງ​ດ້ວຍ​ຈຳນວນ​ທີ່​ນ້ອຍ​ເກີນ​ໄປ
    3. C ຈາກ​ລົມ​ດວງ​ຈັນ
    4. D ມັນເປັນພາບລວງຕາ
    ສະແດງ​ຄຳຕອບ

    B. ຈາກ​ການ​ເຄື່ອນ​ໄຫວ​ຂອງ​ດາວ​ພະຫັດ​ເອງ​ຢູ່​ອ້ອມ​ດວງ​ຈັນ; ດາວ​ພະຫັດ​ຊ້າລົງ​ດ້ວຍ​ຈຳນວນ​ທີ່​ນ້ອຍ​ເກີນ​ໄປ

  3. ເພື່ອ​ຈະ​ໄດ້​ຄວາມ​ໄວ, ຍານອະວະກາດຄວນ​ຈະ​ຜ່ານ:

    1. A ຕັ້ງ​ຢູ່​ຕໍ່ໜ້າ​ດາວ​ເຄາະ (ກ່ອນ​ການເຄື່ອນຍ້າຍຂອງ​ມັນ)
    2. B ຫຼັງ​ຈາກ​ດາວ​ເຄາະ (ຕິດຕາມການເຄື່ອນຍ້າຍຂອງ​ມັນ)
    3. C ກົງ​ຜ່ານ​ຈຸດ​ກາງ
    4. D ມັນບໍ່ແຕກຕ່າງກັນ
    ສະແດງ​ຄຳຕອບ

    B. ຫຼັງ​ຈາກ​ດາວ​ເຄາະ (ຕິດຕາມການເຄື່ອນຍ້າຍຂອງ​ມັນ)

បន្ទាត់​បញ្ចប់

  • ອ່ານ​ບົດຮຽນ
  • ເຮັດ​ການ​ທ້າທາຍ
  • ເຮັດ​ການສອບຖາມ

ແທກບົດຮຽນທີ່​ສຳເລັດ ເພື່ອບັນທຶກມັນ​ໄວ້ໃນ​ຄວາມຄືບໜ້າ​ຂອງ​ທ່ານ​ໃນ​ອຸປະກອນ​ນີ້.

ຄໍາ​ໃນ​ບົດຮຽນ​ນີ້

ແຫຼ່ງ

ບົດຮຽນນີ້ມີໃບອະນຸຍາດ CC BY-SA 4.0.

ເຄື່ອງມື ແລະ ບົດຮຽນໃຊ້ແບບງ່າຍໆເພື່ອການຮຽນຮູ້ເທົ່ານັ້ນ. ພວກມັນບໍ່ຄວນຖືກໃຊ້ ສຳ ລັບການ ນຳ ທາງ, ການວາງແຜນພາລະກິດ ຫຼື ການຕັດສິນໃຈໃນການປະຕິບັດງານໃດໆ. ໃບຢັ້ງຢືນແມ່ນຟຣີແລະບໍ່ມີໃບອະນຸຍາດ. ອ່ານຂໍ້ຍົກເວັ້ນຄວາມຮັບຜິດຊອບຂອງເນື້ອໃນການສຶກສາ