डेल्टा-वी नकाश
पृथ्वी, कक्षा, चंद्र, मंगळ व क्षुद्रग्रह यांच्यातील अंतरादरम्यान गति बदलण्यास किती वेळ लागतो.
ESO/S. Guisard (www.eso.org/~sguisard) (CC BY 4.0)
डेल्टा-वी नकाश
हे काय आहे? अंतराळ प्रवासाचा नकाश. प्रत्येक रेषा ही प्रवासातील एक पायरी आहे व त्याची संख्या सांगते की अंतराळयानाच्या वेगात किती बदल करावा लागतो त्या पायरीवर जाण्यासाठी. पायऱ्यांची संख्या जोडा आणि तुम्हाला प्रवासाचे इंधन बजेट मिळेल.
कसे वापरावे: प्रारंभ व गंतव्य निवडा: नकाशावरील दोन बिंदूवर दाब द्या, पासून आणि पर्यंत मेन्यूचा वापर करा किंवा प्रवास बटणांचा एकदा वापर करा. मार्ग उजळून येईल व इंधन बजेट पट्टी प्रत्येक पायरी जोडते.
या प्रवासासाठी इंधन खर्च
एकूण डेल्टा-v
संपूर्ण चित्र पाहण्यासाठी खालील लिंकवर क्लिक करा.
मूल्ये एक- दिशीय आहेत, आदर्श उत्तेजित चालणे जेव्हा सामान्य असे चिन्हांकित केले जात नाही. खऱ्या मिशनमध्ये नुकसान आणि विमान बदल जोडले जातात.
हे प्रयत्न करा
- पृथ्वीच्या पृष्ठभागापासून कमी अंतरावरील कक्षात जाण्यासाठी "ऑर्बिटर" दाबा.सूचना: That first step costs 9.4 km/s. चंद्राच्या पृष्ठभागापासून पृथ्वीच्या कक्षापर्यंत जाण्यासाठी फक्त 5.6 किलोमीटर/सेकंद इतका वेळ लागतो.
- यानंतर 'अंतिम', 'आत्मचरित्र' आणि 'अंतिम' हे तीन भाग प्रकाशित झाले.सूचना: They are almost the same: about 15.0 and 15.1 km/s, even though Mars is always more than a hundred times farther away than the Moon. तुम्ही उतरता तेव्हा मंगळावर ब्रेक लावण्यासाठी हवा आहे; चंद्राला एकही नाही, म्हणून प्रत्येक मंदावलेल्या क्षणी इंधन खर्च होतो.
- पृथ्वीच्या पृष्ठभागापासून ते चंद्राच्या पृष्ठभागापर्यंतचा प्रवास हा सूर्यप्रकाशात होतो.सूचना: पृथ्वीच्या पृष्ठभागापर्यंत पोहोचण्यासाठी शेवटचा पाय 0 किमी/सेकंद लागतो: पृथ्वीची हवा आणि एक तापमान संरक्षण प्रणाली ब्रेकिंग करते, जसे त्यांनी प्रत्येक अपोलो कर्मचार्‍यासाठी केले. Climbing off Mars still costs about 4.1 km/s.
- याचे कारण म्हणजे पृथ्वीच्या वातावरणातले कार्बन डाय ऑक्साइड हे पृथ्वीच्या वातावरणापेक्षा कमी प्रमाणात आहे.सूचना: Reaching the high orbit where TV and weather satellites sit costs about the same as reaching orbit around the Moon: about 3.9 km/s from low Earth orbit in both cases.
यामागे विचार
What is delta-v?
रस्त्यावरच्या प्रवासाचा विचार करा. तुम्ही वेग वाढवल्यावर व ब्रेक लावल्यावर त्याचे गुणोत्तर जोडा: हे तुमच्या डेल्टा- वी चे एकूण आहे. अंतराळात कुठलाही रस्ता नाही आणि ब्रेकही नाहीत, त्यामुळे वेगात होणारे बदल, वर किंवा खाली, रकेट इंजिनमुळे होतात, आणि त्यातील प्रत्येक घटकाचा इंधन खर्च होतो.
या सर्वात महत्त्वाची गोष्ट म्हणजे, हे सर्वात मोठे अंतराळयान आहे.
यामुळेच वायुरूपात असणे हे उच्चाराचे एकमेव कारण नाही. हे इतके वेगाने बाजूला जात आहे की तुम्ही पृथ्वीभोवती न पडता त्याच्यातच पडत आहात. Just above the air that means about 7.8 km/s (about 28,000 km/h), once round the planet in about 90 minutes. या मार्गावर एक रॉकेट देखील गुरुत्वाकर्षण आणि हवेतील प्रतिरोध (पृथ्वीच्या स्पिनने थोडासा परत जातो) लढत सुमारे 1.5 ते 2 किमी / सेकंद गमावते, म्हणून हे एक पाऊल सुमारे 9.4 किमी / सेकंद लागते.
चंद्रावर उतरण्यापेक्षा मंगळावर उतरणे किती स्वस्त आहे?
मंगळावर एक पातळ वातावरण आहे. लैंडरने त्या हवामानाला उच्च वेगाने धडक दिली व त्याचे तापमान संरक्षण या वेगास उष्णतेत रूपांतरित करते; पॅराशूट आणि शेवटी छोटे रकेट जळणे बाकीचे काम करते. म्हणून नकाशात मंगळावर उतरण्याकरीता0किमी/ सेकंद रकेट इंधनाची गणना केली जाते, पण 1.63 किमी/ सेकंद चांद्रयानासाठी जेथे इंजिनला सर्व ब्रेकिंग करावे लागते. मंगळ सोडणे ही वेगळी गोष्ट आहे: पुन्हा कक्षात चढण्यासाठी सुमारे 4.1 किमी/ सेकंद लागतो.
विमानतळावर काय चालले आहे?
ग्रहाच्या हवेचा वापर मुक्त ब्रेक म्हणून करा. अंतराळयान वातावरणाच्या वरच्या पातळीत उतरते, प्रतिरोध कमी करतो व इंधन वाचवते जे अन्यथा जळले असते. 2006 मध्ये NASA चे मार्स रिसोन्स ऑर्बिटरने या प्रकारे आपले कक्षा संकुचित केले, सुमारे पाच महिन्यांमध्ये मंगळाच्या वरच्या हवामानात हजारो चढण करून.
प्रत्येक वेळी इतक्या मोठ्या प्रमाणात का?
यामुळे इंधनाची बचत होते आणि त्यासाठी इंधनाचे दर कमी करावे लागतात. यामुळे प्रत्येक वेळी जास्तीत जास्त इंधन वापरले जाते. That is why the Saturn V that sent astronauts to the Moon weighed nearly 3,000 tonnes at launch, most of it propellant.
याचे मुख्य कारण म्हणजे, दोन भिन्न प्रकारच्या इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांचा वापर करून हे करता येते. NASA/JPL planet data (scripts/build-deltav.mjs); विकिपीडियावरील डेल्टा-व्ही बजेट लेखातील सामान्य पाय आणि त्यातील संदर्भ. NASA. मार्स रिकॉग्नोस्ट ऑर्बिटर एरोब्रेकिंग: NASAजे.
"डेल्टा वी" म्हणा. याचा अर्थ "गतीत बदल" असा होतो: अंतराळयान किती वेगाने चालले पाहिजे, किती मंदपणे चालले पाहिजे किंवा दिशा बदलली पाहिजे. हे प्रवासासाठी इंधन खर्चाच्या प्रमाणे काम करते, किलोमीटर प्रति सेकंद (km/ s) मध्ये मोजले जाते.
शब्दकोषात अधिक →या तार्‍याचा आकार व त्याची दृश्यप्रत ही पृथ्वीच्या तुलनेत खूपच कमी आहे, कारण तो नेहमीच सूर्याच्या जवळ असतो.
शब्दकोषात अधिक →अंतराळात काहीशे किलोमीटर वरील एक कक्ष, आंतरराष्ट्रीय अंतराळ स्थानक तेथे उड्डाण करते, पृथ्वीचा एक परिक्रमा सुमारे 90 मिनिटांत पूर्ण करते.
A high orbit, 35,786 km above the equator, where one trip round Earth takes as long as one turn of Earth (just under 24 hours). या उपग्रहाचा वापर आकाशात आणि पृथ्वीवरही दूरचित्रवाणी प्रसारणासाठी केला जातो.
एक लांबलचक कक्षा ज्याचा वापर एका ठिकाणापासून दुसऱ्या ठिकाणी जाण्यासाठी केला जातो, जसे की महामार्गावरील स्लिप रोड. तुम्ही फक्त त्यावरुन जात आहात; तुम्ही तिथे थांबत नाही.
ग्रहाच्या हवेचा वापर मुक्त ब्रेक म्हणून करतो. अंतराळयान वातावरणाच्या खालच्या थरात उतरते व हवा प्रतिरोधाने ते मंदावते, इंधन बचत होते. किंमत म्हणजे उष्णता, त्यामुळे त्याला थर्मल शील्ड किंवा अनेक हलके पासची आवश्यकता असते.
या दोन मार्गांपैकी एक म्हणजे, एकाच दिशेने जाणाऱ्या गाडीला दुसर्‍या दिशेने जाणाऱ्या गाडीचा वेग कमी करून त्यास थांबविणे आणि दुसऱ्या दिशेने जाणाऱ्या गाडीला पहिल्या दिशेने जाणाऱ्या गाडीचा वेग वाढवून त्यास थांबवणे.
शब्दकोषात अधिक →माहिती तक्ता (पाठ्य पर्याय)
| पासून | दोन | → | ← | हे कसे घडले ते पाहूया. |
|---|---|---|---|---|
| पृथ्वीचे पृष्ठभाग | कमी पृथ्वी कक्ष (200 किमी) | ९.४ किमीप्रसे | ० किमीप्रसे (एरोब्रेकिंग वापरू शकतो) | सामान्य (प्रकाशित): Delta-v budget (Wikipedia, with its cited references), typical values including lossesLaunch to orbit: about 7.8 km/s of orbital speed plus losses to gravity and air drag. |
| कमी पृथ्वी कक्ष (200 किमी) | भूस्थिर स्थानांतरन कक्षा | २.४५ किमीप्रसे | २.४५ किमीप्रसे (एरोब्रेकिंग वापरू शकतो) | गणना (इच्छानुरूप): Hohmann perigee burn, 200 km to 35,786 km altitude, equatorial |
| भूस्थिर स्थानांतरन कक्षा | भूस्थिर कक्षा | १.४८ किमीप्रसे | १.४८ किमीप्रसे | गणना (इच्छानुरूप): Hohmann apogee burn, no plane changeFrom a launch site away from the equator, also changing the orbit's tilt adds a few hundred metres per second. |
| कमी पृथ्वी कक्ष (200 किमी) | पृथ्वी सोडा | ३.२२ किमीप्रसे | ३.२२ किमीप्रसे (एरोब्रेकिंग वापरू शकतो) | गणना (इच्छानुरूप): Escape speed minus circular speed at 200 km |
| कमी पृथ्वी कक्ष (200 किमी) | चंद्रावर पाठवा | ३.१३ किमीप्रसे | ३.१३ किमीप्रसे (एरोब्रेकिंग वापरू शकतो) | गणना (इच्छानुरूप): Raise apogee to the Moon's mean distance |
| चंद्रावर पाठवा | कमी चंद्राच्या कक्षा (100 km) | ०.८२ किमीप्रसे | ०.८२ किमीप्रसे | गणना (इच्छानुरूप): Patched conic capture into a 100 km lunar orbit |
| कमी चंद्राच्या कक्षा (100 km) | चंद्राचा पृष्ठभाग | १.६३ किमीप्रसे | १.६३ किमीप्रसे | गणना (इच्छानुरूप): Circular speed at 100 km (ideal, no gravity losses; real landings need more) |
| कमी पृथ्वी कक्ष (200 किमी) | मंगळावर स्थानांतरित करा | ३.६१ किमीप्रसे | ३.६१ किमीप्रसे (एरोब्रेकिंग वापरू शकतो) | गणना (इच्छानुरूप): Earth-Mars Hohmann departure from 200 km, Oberth effect included |
| मंगळावर स्थानांतरित करा | Low Mars orbit (300 km) | २.०९ किमीप्रसे (एरोब्रेकिंग वापरू शकतो) | २.०९ किमीप्रसे | गणना (इच्छानुरूप): Capture into a 300 km circular Mars orbit |
| Low Mars orbit (300 km) | पृथ्वीचे पृष्ठभाग | ० किमीप्रसे (एरोब्रेकिंग वापरू शकतो) | ४.१ किमीप्रसे | सामान्य (प्रकाशित): Delta-v budget (Wikipedia, with its cited references), typical values including lossesपृथ्वीच्या वातावरणात (आणि त्याच्या बाहेर) असलेल्या वायूंचे तापमान हे पृथ्वीच्या पृष्ठभागाच्या तापमानाशी संबंधित असते. |
| कमी पृथ्वी कक्ष (200 किमी) | पृथ्वीवरील सर्वात लहान ग्रह (इंग्रजी मजकूर) | ४.११ किमीप्रसे | ४.११ किमीप्रसे (एरोब्रेकिंग वापरू शकतो) | गणना (इच्छानुरूप): Heliocentric Hohmann 1 au to Bennu's semi-major axis, coplanar (ignores its 6 degree inclination and its eccentricity); departure from 200 km LEO |
| कमी पृथ्वी कक्ष (200 किमी) | ९.४८ किमीप्रसे | ९.४८ किमीप्रसे (एरोब्रेकिंग वापरू शकतो) | गणना (इच्छानुरूप): 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 |
साधन व शिकवणी फक्त शिक्षणासाठी सोपे मॉडेल वापरतात. ते नेविगेशन, मिशन नियोजन किंवा कोणत्याही कार्यकारी निर्णयासाठी वापरले जाऊ नयेत. प्रमाणपत्र मोफत आणि मान्यता नसलेले आहे. शैक्षणिक विषयवस्तु प्रतिबंधक वाचा