ແຜນທີ່ Delta- v
ປ່ຽນຄວາມໄວທີ່ຈະເຄື່ອນໄຫວລະຫວ່າງໂລກ, ວົງໂຄຈອນ, ດວງຈັນ, ອາກາດ ແລະ ອະວະກາດ
ESO/S. Guisard (www.eso.org/~sguisard) (CC BY 4.0)
ແຜນທີ່ Delta- v
ນີ້ແມ່ນຫຍັງ? ແຜນທີ່ການບິນໄປຍັງດາວອັງຄານ. ແຕ່ລະເສັ້ນແມ່ນສ່ວນໜຶ່ງຂອງການບິນ ແລະ ຕົວເລກຂອງມັນບອກວ່າຍານອະວະກາດຕ້ອງປ່ຽນຄວາມໄວເພື່ອບິນໃນສ່ວນນັ້ນຫຼາຍປານໃດ. ເພີ່ມສ່ວນຕ່າງໆເຂົ້າກັນ ເພື່ອຈະໄດ້ລາຍຈ່າຍນ້ຳມັນໃນການບິນໄປຫາດວງຈັນ
ວິທີການໃຊ້: ເລືອກຈຸດເລີ່ມຕົ້ນ ແລະ ຈຸດໝາຍປາຍທາງ: ປຸ່ມສອງຈຸດໃນແຜນທີ່, ໃຊ້ເມນູ ຈາກ ແລະ ໄປ ຫຼື ປຸ່ມໜຶ່ງຂອງປຸ່ມເດີນທາງ. ເສັ້ນທາງຈະສ່ອງແສງ ແລະ ແຖບລາຍຈ່າຍນ້ຳມັນເພີ່ມຂຶ້ນທຸກໆຂາ.
ງົບປະມານນ້ຳມັນສຳລັບການເດີນທາງນີ້
ລວມເດລຕ້າ- v
ຖອດໄປຂ້າງເພື່ອເບິ່ງແຜນທີ່ທັງໝົດ
ຄ່າແມ່ນທາງດຽວ, ການເຄື່ອນໄຫວແບບປະສົມປະສານທີ່ດີເລີດ ຖ້າບໍ່ໄດ້ລະບຸເປັນປົກກະຕິ. ພາລະກິດຈິງເພີ່ມການສູນເສຍ ແລະ ການປ່ຽນເຮືອບິນ
ພະຍາຍາມສິ່ງນີ້
- ກົດ "ໄປສູ່ວົງໂຄຈອນ" ເພື່ອໄປຈາກໜ້າດິນຂອງໂລກ ໄປຍັງວົງໂຄຈອນຕ່ຳຂອງໂລກ.ຂໍ້ມູນ: ຂັ້ນຕອນທໍາອິດນັ້ນມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ 9.4 km/s. ການໄປຈາກວົງໂຄຈອນໄປສູ່ພື້ນຜິວຂອງດວງຈັນມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍພຽງແຕ່ປະມານ 5.6 km/s ເທົ່ານັ້ນ.
- ກົດ "ໄປດວງຈັນ", ຈາກນັ້ນ "ໄປອາວະກາດ" ແລະ ທຽບທຽບຈໍານວນທັງໝົດ.ຂໍ້ມູນ: ພວກເຂົາແມ່ນເກືອບຄືກັນ: ປະມານ 15.0 ແລະ 15.1 km/ s, ເຖິງວ່າດາວອັງຄານຈະຢູ່ຫ່າງຈາກດວງຈັນໄປຫຼາຍກ່ວາໜຶ່ງຮ້ອຍເທົ່າ. ດວງຈັນມີອາກາດທີ່ຈະໃຊ້ໃນການເບກເມື່ອທ່ານລົງຈອດ; ດວງຈັນບໍ່ມີຫຍັງເລີຍ, ສະນັ້ນທຸກໆການຊ້າລົງກໍ່ຕ້ອງໃຊ້ນໍ້າມັນ.
- ວາງແຜນການເດີນທາງຈາກໜ້າດາວອາກາດກັບຄືນສູ່ໜ້າໂລກຂໍ້ມູນ: ບາດກ້າວສຸດທ້າຍ, ລົງສູ່ພື້ນຜິວຂອງໂລກ, ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ0ກິໂລແມັດ/ ວິນາທີ: ອາກາດຂອງໂລກແລະກະເປົາຄວາມຮ້ອນເຮັດການເບກ, ຄືກັບທີ່ພວກເຂົາໄດ້ເຮັດ ສຳ ລັບທຸກໆນັກບິນ Apollo. ການຂຶ້ນໄປເທິງດາວອັງຄານຍັງມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍປະມານ 4.1 ກິໂລແມັດ/ ວິນາທີ.
- ກົດ "ໄປສູ່ວົງໂຄຈອນທີ່ຕັ້ງຢູ່ເທິງແຜ່ນດິນໂລກ" ແລະ ທຽບມັນກັບການໄປຈາກວົງໂຄຈອນຂອງໂລກຕ່ຳໄປຫາວົງໂຄຈອນຂອງດວງຈັນຕ່ຳ.ຂໍ້ມູນ: ການໄປເຖິງວົງໂຄຈອນສູງທີ່ໂທລະພາບ ແລະ ສະຖານີອຸຕຸນິຍົມໃຊ້ຈ່າຍຄືກັນກັບການໄປຮອດວົງໂຄຈອນຢູ່ອ້ອມດວງຈັນ: ປະມານ 3.9 ກິໂລແມັດຕໍ່ວິນາທີຈາກວົງໂຄຈອນໂລກຕ່ຳໃນສອງກໍລະນີ.
ແນວຄວາມຄິດເບື້ອງຫຼັງ
ຫຍັງຄື delta-v?
ຄິດເຖິງການຂີ່ລົດໄຟ. ເພີ່ມຂຶ້ນທຸກໆຄັ້ງທີ່ທ່ານແລ່ນໄວຂຶ້ນ ແລະ ທຸກໆຄັ້ງທີ່ທ່ານໃຊ້ເບຣກ: ຈໍານວນທັງໝົດແມ່ນ delta- v ຂອງທ່ານ. ໃນອະວະກາດ ບໍ່ມີທາງທີ່ຈະກົດຕໍ່ ຫຼື ບໍ່ມີເບຣກ, ສະນັ້ນ ການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມໄວທຸກໆຄັ້ງ, ຂຶ້ນ ຫຼື ລົງ, ຕ້ອງມາຈາກເຄື່ອງຈັກລູກສອນໄຟ ແລະ ທຸກໆສ່ວນຂອງມັນຕ້ອງໃຊ້ນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟ.
ເຮັດไมໄດ້ໄປສູ່ວົງໂຄຈອນ ເປັນບາດກ້າວທີ່ຫຍຸ້ງຍາກທີ່ສຸດ?
ຢູ່ໃນວົງໂຄຈອນບໍ່ແມ່ນກ່ຽວກັບຄວາມສູງ. ມັນແມ່ນກ່ຽວກັບການໄປຂ້າງໆຢ່າງໄວວາທີ່ທ່ານຈະສືບຕໍ່ຕົກຢູ່ອ້ອມໂລກແທນທີ່ຈະເຂົ້າໄປໃນມັນ. ພຽງແຕ່ຢູ່ເທິງອາກາດນັ້ນ ໝາຍ ຄວາມວ່າປະມານ 7.8 km / s (ປະມານ 28,000 km / h), ຄັ້ງຫນຶ່ງຮອບດາວເຄາະໃນປະມານ 90 ນາທີ. ໃນທາງຂຶ້ນລູກສອນໄຟຍັງສູນເສຍປະມານ 1.5 ຫາ2km / s ຕໍ່ສູ້ກັບແຮງດຶງດູດແລະລົມ (ການ ໝູນ ຂອງໂລກໃຫ້ກັບຄືນເລັກນ້ອຍ), ສະນັ້ນບາດກ້າວນີ້ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍປະມານ 9.4 km / s.
ເຮັດຫຍັງການລົງຈອດຢູ່ດາວຈັນຈຶ່ງມີລາຄາຖືກກວ່າການລົງຈອດຢູ່ດວງຈັນ?
ອະວະກາດຂອງດາວອັງຄານມີຊັ້ນບວກທີ່ຫນາແຫນ້ນ. ຍານລົງຈອດຈະຕ້ອງໃຊ້ອາກາດທີ່ໄວທີ່ສຸດ ແລະ ແຜ່ນກັນຄວາມຮ້ອນຂອງມັນ ຈະປ່ຽນຄວາມໄວນັ້ນໃຫ້ເປັນຄວາມຮ້ອນ; ປືນກົນ ແລະ ລູກສອນໄຟສັ້ນໆ ທີ່ເຜົາໄໝ້ຢູ່ທາງທ້າຍຈະເຮັດສິ່ງອື່ນໆ. ສະນັ້ນ, ແຜນທີ່ນີ້ຄິດໄລ່0ກິໂລແມັດ/ ວິນາທີ ຂອງນໍ້າມັນລະເບີດສຳລັບການລົງຈອດເທິງດວງຈັນ ແຕ່ 1.63 ກິໂລແມັດ/ ວິນາທີ ສຳ ລັບດວງຈັນທີ່ບໍ່ມີອາກາດ, ເຊິ່ງເຄື່ອງຈັກຕ້ອງເຮັດການເບີກບານທຸກຢ່າງ. ການອອກຈາກດວງຈັນແມ່ນເລື່ອງອື່ນ: ການຂຶ້ນໄປສູ່ວົງໂຄຈອນໃຊ້ເວລາປະມານ 4.1 ກິໂລແມັດ/ ວິນາທີ.
ສິ່ງໃດຄືການບີບອັດທາງອາກາດ?
ການນໍາໃຊ້ອາກາດຂອງດາວເຄາະເປັນເບຣກຟຣີ. ຍານອະວະກາດລົງໄປໃນຊັ້ນເທິງຂອງບວກ, ການຕໍ່ຕ້ານມັນຊ້າລົງ, ແລະມັນປະຢັດເຊື້ອໄຟທີ່ມັນຈະເຜົາໄໝ້. ໃນປີ 2006 NASA ຂອງ Mars Reconnaissance Orbiter ໄດ້ຫຼຸດວົງໂຄຈອນຂອງມັນດ້ວຍວິທີນີ້, ດ້ວຍການລົງຜ່ານອາກາດເທິງຂອງດາວອັງຄານຫຼາຍຮ້ອຍຄັ້ງໃນໄລຍະຫົກເດືອນ.
ເຮັດຫຍັງກິໂລແມັດ/ວິນາທີຈຶ່ງສຳຄັນ?
ຍານອະວະກາດຕ້ອງມີນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟຂອງຕົນເອງ ແລະ ນໍ້າມັນນັ້ນກໍຕ້ອງຖືກດຶງໄປພ້ອມໆກັນ. ສະນັ້ນ, ທຸກໆກິໂລແມັດ/ວິນາທີທີ່ເພີ່ມຂື້ນຕ້ອງການນໍ້າມັນຫຼາຍຂຶ້ນກ່ວາກ່ອນໜ້ານີ້. ດັ່ງນັ້ນ Saturn V ທີ່ສົ່ງນັກບິນອະວະກາດໄປສູ່ດວງຈັນຈຶ່ງມີນໍ້າໜັກເກືອບ 3,000 ໂຕນເມື່ອເປີດຕົວ, ສ່ວນຫຼາຍແມ່ນເປັນນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟ.
ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນ: ຂາທີ່ຄິດໄລ່ໃຊ້ແບບຟອມວົງໂຄຈອນສອງຮ່າງກາຍມາດຕະຖານທີ່ມີ NASA/JPL planet data (scripts/build-deltav.mjs); ຂາປົກກະຕິຈາກບົດຄວາມງົບປະມານ Delta-v ໃນ Wikipedia ແລະ ຄຳ ອ້າງອີງຂອງມັນ. Saturn V launch mass: NASA. Mars Reconnaissance Orbiter aerobraking: NASA/JPL.
ເວົ້າ "delta vee". ມັນໝາຍເຖິງ "ການປ່ຽນຄວາມໄວ": ຈັກເທົ່າທີ່ຍານອະວະກາດຕ້ອງເພີ່ມຄວາມໄວ, ຫລຸດຄວາມໄວ ຫຼື ປ່ຽນທິດທາງ. ມັນເຮັດວຽກຄືກັບງົບປະມານນ້ຳມັນສຳລັບການເດີນທາງ, ເຊິ່ງວັດແທກເປັນກິໂລແມັດຕໍ່ວິນາທີ (km/ s).
ເພີ່ມເຕີມໃນປື້ມສັນຍະລັກ →ເສັ້ນທາງຂອງສິ່ງໃດໜຶ່ງທີ່ຕົກຢູ່ອ້ອມດາວເຄາະ ຫຼື ດວງຈັນ ໂດຍບໍ່ໄດ້ປະທະມັນ, ຍ້ອນວ່າມັນເຄື່ອນໄຫວໄປຂ້າງໆຢ່າງໄວພໍ.
ເພີ່ມເຕີມໃນປື້ມສັນຍະລັກ →ວົງໂຄຈອນຢູ່ເທິງອາກາດ, ສູງຂຶ້ນບໍ່ເທົ່າໃດຮ້ອຍກິໂລແມັດ. ສະຖານີອະວະກາດສາກົນບິນໄປທີ່ນັ້ນ, ຍ່າງໄປທົ່ວໂລກໃນປະມານ 90 ນາທີ.
ວົງໂຄຈອນສູງ, 35,786 km ເໜືອເສັ້ນຜ່າສູນກາງ, ທີ່ການເດີນທາງໄປມາທົ່ວໂລກໃຊ້ເວລາເທົ່າກັບໄລຍະເວລາຂອງໂລກ (ພຽງແຕ່ພາຍໃຕ້ 24 ຊົ່ວໂມງ). ໂທລະພາບ ແລະ ໂທລະພາບອຸຕຸນິຍົມໃຊ້ມັນເພື່ອສົ່ງສັນຍານໄປຍັງດາວທຽມທີ່ຢູ່ໃນນັ້ນ.
ວົງໂຄຈອນທີ່ຍາວເກີນໄປຖືກໃຊ້ເພື່ອໄປຈາກບ່ອນໜຶ່ງໄປອີກແຫ່ງນຶ່ງ, ຄືກັບທາງດ່ວນທີ່ມີການລອຍລົງ. ທ່ານພຽງແຕ່ຜ່ານມັນໄປ; ທ່ານບໍ່ຢູ່ທີ່ນັ້ນເລີຍ.
ໃຊ້ອາກາດຂອງດາວເຄາະ ເປັນເບກຟຣີ. ຍານອະວະກາດຈະຕົກລົງໄປໃນຊັ້ນເທິງຂອງບວກອາຍ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຂອງອາກາດຈະເຮັດໃຫ້ມັນຊ້າລົງ, ຊ່ວຍປະຢັດນ້ຳມັນເຊື້ອໄຟ. ຄ່າເສຍຫາຍແມ່ນຄວາມຮ້ອນ, ສະນັ້ນ ມັນຕ້ອງການກະເປົາກັນຄວາມຮ້ອນ ຫຼື ການຜ່ານທີ່ອ່ອນໂຍນຫຼາຍໆຄັ້ງ.
ວິທີທີ່ປະຢັດພະລັງງານທີ່ສຸດໃນການເຄື່ອນຍ້າຍລະຫວ່າງວົງໂຄຈອນສອງວົງ: ປຸ່ມຄັ້ງດຽວເພື່ອເລີ່ມຕົ້ນເສັ້ນທາງຮູບໄຂ່ທີ່ພຽງແຕ່ສັ່ນວົງໂຄຈອນໃໝ່, ແລະປຸ່ມຄັ້ງທີສອງເມື່ອທ່ານໄປຮອດບ່ອນນັ້ນ.
ເພີ່ມເຕີມໃນປື້ມສັນຍະລັກ →ຕາຕະລາງຂໍ້ມູນ (ຕົວເລືອກຂໍ້ຄວາມ)
| ຈາກ | ສອງ | → | ← | ວິທີການທີ່ມັນໄດ້ຖືກປະຕິບັດອອກ |
|---|---|---|---|---|
| ພື້ນຜິວໂລກ | ວົງໂຄຈອນໂລກຕ່ຳ (200 ກມ) | 9,4 ກມ/ວິ | 0 ກມ/ວິ (ສາມາດໃຊ້ aerobraking) | ປົກກະຕິ (ໄດ້ອອກອາກາດ): Delta-v budget (Wikipedia, with its cited references), typical values including lossesສົ່ງໄປສູ່ວົງໂຄຈອນ: ປະມານ 7.8 km/s ຂອງຄວາມໄວຂອງວົງໂຄຈອນ ບວກກັບການສູນເສຍຕໍ່ແຮງດຶງດູດແລະລົມ. |
| ວົງໂຄຈອນໂລກຕ່ຳ (200 ກມ) | ໂອກາດການໂອນສະຖານີທີ່ຕັ້ງ | 2,45 ກມ/ວິ | 2,45 ກມ/ວິ (ສາມາດໃຊ້ aerobraking) | ຄິດໄລ່ (ດີທີ່ສຸດ): Hohmann perigee burn, 200 km to 35,786 km altitude, equatorial |
| ໂອກາດການໂອນສະຖານີທີ່ຕັ້ງ | ວົງໂຄຈອນທີ່ບໍ່ປ່ຽນແປງ | 1,48 ກມ/ວິ | 1,48 ກມ/ວິ | ຄິດໄລ່ (ດີທີ່ສຸດ): Hohmann apogee burn, no plane changeຈາກບ່ອນທີ່ເປີດຕົວຫ່າງຈາກເສັ້ນຜ່າສູນກາງ, ການປ່ຽນແປງຂອງວົງໂຄຈອນຍັງເພີ່ມຂຶ້ນ ບາງຮ້ອຍແມັດຕໍ່ວິນາທີ. |
| ວົງໂຄຈອນໂລກຕ່ຳ (200 ກມ) | ໂລກຫຼົບໜີ | 3,22 ກມ/ວິ | 3,22 ກມ/ວິ (ສາມາດໃຊ້ aerobraking) | ຄິດໄລ່ (ດີທີ່ສຸດ): Escape speed minus circular speed at 200 km |
| ວົງໂຄຈອນໂລກຕ່ຳ (200 ກມ) | ສົ່ງໄປຍັງດວງຈັນ | 3,13 ກມ/ວິ | 3,13 ກມ/ວິ (ສາມາດໃຊ້ aerobraking) | ຄິດໄລ່ (ດີທີ່ສຸດ): Raise apogee to the Moon's mean distance |
| ສົ່ງໄປຍັງດວງຈັນ | ວົງໂຄຈອນດວງຈັນຕ່ຳ (100 ກມ) | 0,82 ກມ/ວິ | 0,82 ກມ/ວິ | ຄິດໄລ່ (ດີທີ່ສຸດ): Patched conic capture into a 100 km lunar orbit |
| ວົງໂຄຈອນດວງຈັນຕ່ຳ (100 ກມ) | ພື້ນຜິວດວງຈັນ | 1,63 ກມ/ວິ | 1,63 ກມ/ວິ | ຄິດໄລ່ (ດີທີ່ສຸດ): Circular speed at 100 km (ideal, no gravity losses; real landings need more) |
| ວົງໂຄຈອນໂລກຕ່ຳ (200 ກມ) | ສົ່ງໄປຍັງດາວພະຫັດ | 3,61 ກມ/ວິ | 3,61 ກມ/ວິ (ສາມາດໃຊ້ aerobraking) | ຄິດໄລ່ (ດີທີ່ສຸດ): Earth-Mars Hohmann departure from 200 km, Oberth effect included |
| ສົ່ງໄປຍັງດາວພະຫັດ | ວົງໂຄຈອນດາວອັງຄານຕ່ຳ (300 ກມ) | 2,09 ກມ/ວິ (ສາມາດໃຊ້ aerobraking) | 2,09 ກມ/ວິ | ຄິດໄລ່ (ດີທີ່ສຸດ): Capture into a 300 km circular Mars orbit |
| ວົງໂຄຈອນດາວອັງຄານຕ່ຳ (300 ກມ) | ພື້ນຜິວຂອງດາວຈັນ | 0 ກມ/ວິ (ສາມາດໃຊ້ aerobraking) | 4,1 ກມ/ວິ | ປົກກະຕິ (ໄດ້ອອກອາກາດ): Delta-v budget (Wikipedia, with its cited references), typical values including lossesການລົງຈອດສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ບົກ (ກະແສຄວາມຮ້ອນແລະປ່ອງຢ້ຽມ); ການຂຶ້ນໄປສູ່ວົງໂຄຈອນແມ່ນຄ່າປົກກະຕິທີ່ອອກອາກາດ. |
| ວົງໂຄຈອນໂລກຕ່ຳ (200 ກມ) | ໃກ້ກັບໂລກ | 4,11 ກມ/ວິ | 4,11 ກມ/ວິ (ສາມາດໃຊ້ aerobraking) | ຄິດໄລ່ (ດີທີ່ສຸດ): Heliocentric Hohmann 1 au to Bennu's semi-major axis, coplanar (ignores its 6 degree inclination and its eccentricity); departure from 200 km LEO |
| ວົງໂຄຈອນໂລກຕ່ຳ (200 ກມ) | ໂຄຈອນ Ceres | 9,48 ກມ/ວິ | 9,48 ກມ/ວິ (ສາມາດໃຊ້ aerobraking) | ຄິດໄລ່ (ດີທີ່ສຸດ): Heliocentric Hohmann 1 au to Ceres, coplanar (ignores its 10.6 degree inclination); departure from 200 km LEO, capture into a 200 km Ceres orbit |
ເຄື່ອງມື ແລະ ບົດຮຽນໃຊ້ແບບງ່າຍໆເພື່ອການຮຽນຮູ້ເທົ່ານັ້ນ. ພວກມັນບໍ່ຄວນຖືກໃຊ້ ສຳ ລັບການ ນຳ ທາງ, ການວາງແຜນພາລະກິດ ຫຼື ການຕັດສິນໃຈໃນການປະຕິບັດງານໃດໆ. ໃບຢັ້ງຢືນແມ່ນຟຣີແລະບໍ່ມີໃບອະນຸຍາດ. ອ່ານຂໍ້ຍົກເວັ້ນຄວາມຮັບຜິດຊອບຂອງເນື້ອໃນການສຶກສາ