गुरुत्वाकर्षण सहयोग गर्दछ: स्वतन्त्र स्लिङ्गसट

1977 मा दुई Voyager अन्तरिक्ष जहाज बृहस्पति, शनि, युरेनस र नेपच्युन को दुर्लभ पंक्तिबद्ध प्रयोग गर्दछ कि एक मार्गमा पृथ्वी छोडे, जो हरेक पटक हुन्छ 175 वर्ष वा त। प्रत्येक ग्रहको आफ्नो गति हुन्छ र यसका आफ्नै नियम हुन्छन्। Without those free boosts, Voyager 2 could never have reached Neptune in twelve years.

यो ग्रह नै पृथ्वीको सबैभन्दा नजिकको ग्रह हो । यो उनको पहिलो चलचित्र हो ।

हेर्नुहोस्

एक खेलाडीले आफ्नो पहिलो टेस्टमा एक विकेट लिने मौका पाएका थिए । यो चराको उचाइ बढ्दै जाँदा यसले आफ्नो बाटो परिवर्तन गर्न थाल्छ। गुरुत्वाकर्षण सहयोग उही विचार हो, टकरावको सट्टामा गुरुत्वसँग:

1. ग्रहबाट हेर्दा, अन्तरिक्षयानभित्र खस्छ, घुम्दछ र त्यही गतिमा बाहिर निस्कन्छ जसले यसमा प्रवेश गरेको थियो। दिशा मात्र परिवर्तन हुन्छ ।
2. सूर्यबाट हेर्दा, ग्रह आफैँ धेरै किलोमिटर प्रति सेकेन्ड गतिमा छ । फ्लाइबाइ अघि र पछि अन्तरिक्ष यानलाई त्यो चाल थप्नुहोस्: दिशा परिवर्तन भएकोले, कुल गति धेरै ठूलो हुन सक्छ ।

पासिङ पछाडि ग्रह, ग्रहको पछाडि, गति थप्दछ । पासिङ अगाडि यो टाढा लिन्छ; कि कसरी मेसेन्जर बुध पुग्न धीमी छ।

बुझ्नुहोस्

उदाहरणका लागि, अन्तरिक्षयान बृहस्पतिको v∞ = 7.5 किमी / सेकेन्डमा नजिकिन्छ र केन्द्रबाट 5 बृहस्पति अर्धव्यास पार गर्दछ। हाइपरबोलाले यसका लागि दिशा बेन्ड गर्दछ

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

With μ_Jupiter = 1.267 × 10⁸ km³/s², e = 1.16 and the turn is about 119 degrees. बृहस्पतिको कक्ष गति थप्दै (13.1 km/s):

• अघि: 7.6 किलोमिटर/सेकेन्ड सूर्य सापेक्ष।
• पछि: 19.9 किलोमिटर/सेकेन्ड सूर्य सापेक्ष।

यो विमानस्थलबाट 12 किलोमिटरको दूरीमा रहेको छ । Jupiter, 10²⁴ times heavier, lost the same momentum and slowed by an amount far too small ever to measure.

मास्टर

यो गतिको सबैभन्दा ठूलो सम्भव परिवर्तन 2 v∞ sin(δ/2) हो, जब आउने र निस्कने सापेक्षिक गतिहरू ग्रहको गतिको बारेमा सममित रूपमा राखिएका हुन्छन्। जति धेरै ग्रहहरूको समूह हुन्छ, त्यति नै ठूलो ग्रहको परिक्रमा गर्ने समय पनि कम हुन्छ र यसले गर्दा ग्रहहरूको गतिमा कमी आउने गर्दछ।

यस प्रकारको ऊर्जालाई एकत्रित गरेर पृथ्वीमा विद्युत उत्पादन गर्न सकिन्छ, जसले गर्दा पृथ्वीको तापमान घट्छ र पृथ्वीको वातावरणमा कार्बनडाइअक्साइडको मात्रा कम हुन्छ। मिशन डिजाइनरहरूले तिनीहरूलाई (क्यासिनी: शुक्र, शुक्र, पृथ्वी, बृहस्पति) र सानो powered flybys थप्दछन् जहाँ एक ओबेर्थ प्रभावबाट लाभको निकटतम दृष्टिकोणमा जलाउँछ।