စတင် windows များ: အင်္ဂါဂြိုဟ်သို့လမ်း

In July 2020 three missions left Earth for Mars within twelve days: the United Arab Emirates’ Hope orbiter, China’s Tianwen-1 and NASA’s Perseverance rover. ဒါဟာ ကံကောင်းခြင်းမဟုတ်ခဲ့ပါဘူး။ အင်္ဂါဂြိုဟ်ကို ဈေးသက်သာစွာ ရောက်ရှိနိုင်မှာက ဂြိုဟ်တွေဟာ မှန်ကန်တဲ့နေရာမှာ တန်းစီနေချိန်မှာသာ ဖြစ်ပါတယ်၊ ဒါဟာ 26 လတိုင်းမှာ ဖြစ်လေ့ဖြစ်ထရှိပါတယ်။

ဂြိုဟ်ကို ရည်ရွယ်ချက်မရှိပါ သင့်ရည်မှန်းချက်က ဘယ်မှာရှိမလဲ။

ကြည့်ပါ

ကမ္ဘာမြေနှင့်အင်္ဂါဂြိုဟ်နှစ်ခုစလုံးသည်နေရောင်ခြည်ကိုပတ်လည်, အတွင်းပိုင်းလမ်းကြောင်းနှင့်ပိုမိုမြန်ဆန်သောကမ္ဘာမြေ. A spacecraft leaving Earth does not fly in a straight line: it follows its own orbit around the Sun, a half-ellipse that starts at Earth’s orbit and ends at Mars’s.

• ခရီးစဉ်ကိုယူအကြောင်းကို 259 ရက် အပေါဆုံးလမ်းကြောင်းပေါ်တွင်.
• ထိုအချိန်တွင်အင်္ဂါဂြိုဟ်လည်းအပေါ်သွား, ဒါကြောင့်ထွက်ခွာချိန်မှာကမ္ဘာမြေ၏အကြောင်းကိုဖြစ်ရမည် 44 ဒီဂရီရှေ့.
• ကမ္ဘာမြေကအင်္ဂါဂြိုဟ်ကိုကျော်လွန်ပြီးတူညီတဲ့ lineup ကိုသာတိုင်းထပ်ခါတလဲလဲ 780 ရက်, အကြောင်းကို 26 လ.

အပတ်အနည်းငယ်အားဖြင့် window ကို miss နှင့်ခရီးစဉ်ကအများကြီးပိုပြီးလောင်စာကုန်ကျစရိတ်, သို့မဟုတ်သင်ရထားအတွက်မဖြစ်နိုင်ဖြစ်လာ. စောင့်ကြည့်ပါ၊ နောက်ထပ် ပြတင်းပေါက်က နှစ်နှစ်အကွာမှာ ရှိသေးတယ်။

နားလည်ပါ

စက်ဝိုင်းအဖြစ်နှစ်ခုလုံး orbits ကုသမှု (1 AU မှာကမ္ဘာမြေ, 1.524 AU မှာအင်္ဂါဂြိုဟ်) နှင့်အသုံးပြုခြင်း၏နေ၏ μ = 1.327 × 10¹¹ km³/s²:

• လွှဲပြောင်း ellipsis ရှိပါတယ်= (1 + 1.524) /2= 1.262 AU; တစ်ဝက်ကာလ 259 ရက် ဖြစ်ပါတယ်။
• Leaving Earth, the spacecraft needs 2.94 km/s more than Earth’s own 29.8 km/s around the Sun.
• အင်္ဂါဂြိုဟ်ထက်နှေးပြီးအင်္ဂါဂြိုဟ်၏ orbit 2.65 km/s ရောက်ရှိလာပြီးဖမ်းမိရမည် (နောက်ထပ်သင်ခန်းစာ) ။
• အဆင့်အမြင်အာရုံ: 259 ရက်အတွင်းအင်္ဂါဂြိုဟ်ကိုဖုံးလွှမ်း 360 ° × 259/687 ≈ 136 °, ဒါကြောင့်ရှေ့ဆက် 180 ° - 136 ° ≈ 44 ° စတင်ရမည်ဖြစ်သည်။

အမှန်တကယ် orbits နည်းနည်း elliptical နှင့် tilted ဖြစ်ကြသည်, ထို့ကြောင့် window တစ်ခုချင်းစီကိုကွဲပြားခြားနားသည်; တာဝန်ဒီဇိုင်နာများ “porkchop မြေပုံ” နှင့်အတူတစ်ပြိုင်နက်တည်းစတင်ခြင်းနှင့်ရောက်ရှိရက်စွဲများ၏ထောင်ပေါင်းများစွာရှာဖွေ. Paying a little more Δv buys a shorter trip: Perseverance took 203 days.

အဓိက

ကာလ:

1/S = 1/P_Earth − 1/P_Mars  →  S = 1 / (1/365.25 − 1/686.98) ≈ 780 ရက်

အနိမျ့ကမ္ဘာမြေ orbit မှထွက်ခွာခြင်းသည်ရိုးရှင်းစွာမဟုတ်ပါ 2.94 km / s: ထို hyperbolic လွန်ကဲသောမြန်နှုန်း v∞ ကမ္ဘာမြေနှင့်အတူကျန်ရစ်ဖို့လိုအပ်ပါတယ်တဲ့ဖြစ်ပါတယ်။ 200 km မြင့်မားမှုတွင်လောင်ကျွမ်း, လိုအပ်သောမြန်နှုန်းသည် √ (v∞² + 2μ_E/r) ဖြစ်ပါသည်, ဒါကြောင့်7.79 km / s ရပ်နား orbit မှလောင်ကျွမ်းခြင်းက 3.6 km / s အကြောင်းဖြစ်ပါတယ် နှင့် Oberth အကျိုးသက်ရောက်မှုက ကမ္ဘာမြေမှအကွာအဝေး 2.94 km / s ကိုပေါင်းစပ်ထက်ပိုမိုစျေးပေါစေသည်။ လွှတ်တင်ယာဉ်များ C3 = v∞² ≈ 8.7 km²/s², အင်္ဂါဂြိုဟ်မှထွက်ခွာရန်အနည်းဆုံးအဖြစ်ဤဖော်ပြထားသည်။