ထွက်ပြေးမှု အမြန်နှုန်း

ဘောလုံးကို မြှောက်လိုက်ရင် ပြန်လာတယ်။ သင့်တော်တဲ့အားနဲ့ လွှတ်လိုက်ရင် ဘယ်တော့မှ မလုပ်နိုင်ပါဘူး။ ကမ္ဘာမြေပေါ်တွင် ထိုအမြန်နှုန်းမှာ စက္ကန့်လျှင် 11.2 ကီလိုမီတာဖြစ်ပြီး ယင်းကို ရောက်ရှိနိုင်ရန်အတွက် ရဟတ်ယာဉ်များသည် အလွန်ကြီးမားကြသည်။

မြန်ဆန်စွာ လွှတ်လိုက်ရင် စွန့်ပစ်ထားတဲ့ ပစ္စည်းက ဘယ်တော့မှ ပြန်မလာတော့ပါဘူး။

ကြည့်ပါ

ဘောလုံးကို အပေါ်သို့ လွှတ်လိုက်လျှင် ပြန်ပြီး အောက်သို့ ကျသွားသည်။ မြန်မြန်ပစ်လိုက်၊ နောက်ပြန်မကျခင် ပိုမြင့်သွားတယ်။ မြန်နှုန်းက ဘယ်တော့မှ ပြန်မလာဘူးဆိုတာရှိလား?

ဟုတ်ကဲ့ ဒါဟာ escape မြန်နှုန်း (သို့မဟုတ် escape velocity) လို့ခေါ်ပါတယ်။ အနည်းဆုံးတော့ မြန်မြန်သွားပါ၊ ဘာမှ မနှေးစေဘဲ၊ ကမ္ဘာမြေဆွဲအားက ဘယ်တော့မှ ပြန်မဆွဲနိုင်ပါဘူး။

ကမ္ဘာ	မျက်နှာပြင်မှ လွတ်မြောက်မှု အမြန်နှုန်း
လ	2.4 km/s
မတ်လ	5.0 ကီလိုမီတာ/စက္ကန့်
ကမ္ဘာမြေ	11.2 km/s
ကြာသပတေး	59.5 km/s
နေ	617.6 km/s

လ၏ ထွက်ပြေးမှု အမြန်နှုန်းသည် ကမ္ဘာ့ထက် တစ်ပုံတစ်ပုံနည်းသည်။ ဒါဟာ လက အာကာသထဲကို ပစ္စည်းတွေလွှတ်တင်ဖို့ အသုံးဝင်တဲ့နေရာတစ်ခု ဖြစ်နိုင်တဲ့အကြောင်းရင်းတစ်ရပ်ပါ ။

ဓားမြှောင်ကိရိယာတွင် လသည် ထည့်သွင်းထားသည်။ ဖတ်ရှုမှုတွင်ပြသထားသောထွက်ခွာခြင်းအမြန်နှုန်းအောက်နှင့်အထက်ရှိ အမြန်နှုန်းများကိုစမ်းပါ။

နားလည်ပါ

ထွက်ပြေးဖြစ်ပွားသည့်အခါခန္ဓာကိုယ်၏ kinetic စွမ်းအင်ကလုံးဝဆွဲငင်အား “ကောင်း” မှတက်ဖို့လုံလောက်တဲ့အချိန်မှာ။ အင်အားကို အဆုံးမဲ့ဆီရောက်ဖို့လိုအပ်တဲ့ အင်အားနဲ့ ညီမျှအောင် သတ်မှတ်ခြင်း

½ v² = μ / r  ⇒  v_escape = √(2μ / r)

စက်ဝိုင်းအမြန်နှုန်းနှင့်နှိုင်းယှဉ်ပါ √ (μ / r): လွတ်မြောက်မှုအမြန်နှုန်းသည်အမြဲတမ်း √2 ≈ 1.414 times အလားတူအကွာအဝေးတွင်စက်ဝိုင်းအမြန်နှုန်းဖြစ်သည်။

အရေးကြီးသောအချက်နှစ်ချက်:

1. ဒါဟာသင့်ရဲ့အလေးချိန်ပေါ်မမူတည်ပါဘူး. သဲကန္တာရနှင့်အာကာသယာဉ်တူညီတဲ့မြန်နှုန်းလိုအပ်ပါတယ်။ (အာကာသယာဉ်အများကြီးပိုပြီးလိုအပ် စွမ်းအင်, တကယ်တော့.)
2. It depends on where you start. အဝေးထွက်, r ကပိုကြီးပြီးလွတ်မြောက်ဖို့လွယ်ကူသည်. မြေပြင်နှင့်အညီတည်ရှိသော ဂြိုဟ်ပတ်လမ်း၏ အမြင့်မှကြည့်လျှင် ကမ္ဘာကြီး၏ လွတ်မြောက်မှုနှုန်းမှာ 4.3 ကီလိုမီတာ/စက္ကန့်သာ ရှိသည်။

မြေပြင်တွင် 11.2 km/s အထိ မှန်ကန်စွာ မပစ်ခတ်နိုင်ပါ။ သူတို့ရဲ့အင်ဂျင်တွေ တွန်းအားပေးနေစဉ်မှာ ခိုင်မာစွာတက်ကြပါတယ်။ ထွက်ပြေးမှု အမြန်နှုန်းသည် မစွမ်းအင်ရှိသော အရာတစ်ခုအတွက်လိုအပ်သည့် အမြန်နှုန်းဖြစ်သည်၊ ကွန်နက်နင်ဘောလိုမျိုး။

အဓိက

တိကျသော orbital စွမ်းအင် ε = v²/2 − μ/r တွင် escape ၏အဓိပ္ပါယ်မှာ ε ≥0ဖြစ်သည် ။ ε =0တွင်လမ်းကြောင်းသည် parabola ဖြစ်ပြီးအမြန်နှုန်းသည် infinity တွင် zero သို့ဖြစ်လေ့ရှိသည်။ မြန်နှုန်းပိုမြင့်တဲ့လမ်းကြောင်းဟာ hyperbola ဖြစ်ပြီး object က အကွာအဝေးတစ်ခုမှာကျန်နေတဲ့အမြန်နှုန်းကိုထိန်းထားတယ်။ hyperbolic excess speed v∞:

v² = v∞² + v_escape²,   C₃ = v∞²

တာဝန်စီမံခန့်ခွဲသူများက C₃ (km² / s²) အဖြစ်စတင်စွမ်းအင်ကိုဖော်ပြသည်။ အင်္ဂါဂြိုဟ်သို့ လွှဲပြောင်းရန်အတွက် ထွက်ခွာချိန်တွင် v∞ သည် 2.9 ကီလိုမီတာ/စက္ကန့်ခန့်ရှိပြီး C₃ ≈ 8.7 စတုရန်းကီလိုမီတာ/စက္ကန့်ခန့်ဖြစ်ပါသည်။

ဒီဆက်ဆံရေးကိုအခန်းထဲမှာအသုံးဝင်ဆုံးအကျိုးသက်ရောက်မှုတစ်ခုကိုပုန်း, the Oberth သက်ရောက်မှု: တစ်ဦး၏လောင်ကျွမ်းမှုသည်ဂြိုဟ်တုတွင်နက်ရှိုင်းစွာပြုလုပ်ထားပြီး, သင်အရင်ကပင်မြန်ဆန်စွာသွားနေသောနေရာတွင်, အလားတူလောင်ကျွမ်းမှုထက်ပိုမို v∞ ကိုဝယ်ယူသည်။ ကမ္ဘာမြေတစ်ဝှမ်း 200 km ကားရပ်နားမှု orbit မှ (စက်ဝိုင်းအမြန်နှုန်း 7.78 km/s, လွတ်မြောက်ရေးအမြန်နှုန်း 11.0 km/s), v∞ = 2.9 km/s ကိုရောက်ရှိရန်အတွက် 3.6 km/s အင်ဂျင်လောင်ကျွမ်းမှုလိုအပ်သည်, မဟုတ် 3.2 + 2.9 = 6.1 km/s ။ Delta-v မြေပုံက ကမ္ဘာ့ပတ်လမ်းကြောင်းမှ ထွက်ခွာတိုင်းအတွက် ဒါကိုသုံးတယ်။