डेल्टा-भी मानचित्र
पृथ्वी, कक्षा, चन्द्रमा, मंगल ग्रह र क्षुद्रग्रह बीच सार्न गतिमा कति परिवर्तन हुन्छ ।
ESO/S. Guisard (www.eso.org/~sguisard) (CC BY 4.0)
डेल्टा-भी मानचित्र
यो के हो? अन्तरिक्ष यात्राको मानचित्र । प्रत्येक रेखा यात्राको एक खुट्टा हो, र यसको सङ्ख्याले त्यो खुट्टा उडाउनका लागि अन्तरिक्ष यानले कति गति परिवर्तन गर्नुपर्छ भन्छ । खुट्टा थप्नुहोस् र तपाईँलाई यात्राको इन्धन बजेट प्राप्त हुन्छ ।
यसलाई कसरी प्रयोग गर्ने: सुरु र गन्तव्य रोज्नुहोस्: मानचित्रमा दुई बिन्दुहरू थिच्नुहोस्, बाट र मेनु प्रयोग गर्नुहोस्, वा यात्रा बटनहरू मध्ये एक थिच्नुहोस्। मार्ग प्रकाश र इन्धन बजेट बारले प्रत्येक खुट्टा थप्दछ।
यो यात्राका लागि इन्धन बजेट
डेल्टा-भी जम्मा
सम्पूर्ण मानचित्र हेर्न किनारातिर स्विच गर्नुहोस् ।
मान एक दिशा हो, आदर्श impulsive चाल यदि चिन्ह सामान्य छैन. वास्तविक मिशन हानि र विमान परिवर्तन थप्नुहोस्.
यो प्रयास गर्नुहोस्
- पृथ्वीको सतहबाट कम पृथ्वी कक्षामा जान "कक्ष" थिच्नुहोस् ।सूचना: That first step costs 9.4 km/s. चन्द्रमाको सतहबाट परिक्रमा बाट सबै बाटो जाने लागत केवल लगभग 5.6 किमी / s अधिक छ।
- "चंद्रमा" थिच्नुहोस्, त्यसपछि "मंगलमा", र कुलहरू तुलना गर्नुहोस्।सूचना: तिनीहरू लगभग उस्तै छन्: बारेमा 15.0 र 15.1 km/s, यद्यपि मंगल सधैं चन्द्रमा भन्दा सय पटक बढी टाढा छ। मङ्गलसँग तपाईंले भूमि गर्दा ब्रेक गर्न हावा छ; चन्द्रमासँग कुनै छैन, त्यसैले ढिलो हुने हरेक थोपा इन्धन लागत हुन्छ।
- पृथ्वीको सतहमा फर्केर मंगल ग्रहको सतहबाट यात्रा योजना बनाउनुहोस् ।सूचना: अन्तिम खुट्टा, पृथ्वीको सतहमा तल, लागत0किमी / से: पृथ्वीको हावा र एक गर्मी ढालले ब्रेकिंग गर्दछ, तिनीहरूले प्रत्येक अपोलो चालक दलका लागि गरे जस्तै। मंगलबाट चढाई अझै पनि लगभग4.1 किमी / से लागत हुन्छ।
- "जीओस्टेसनरी कक्षामा" थिच्नुहोस् र यसलाई कम पृथ्वीको कक्षाबाट कम चन्द्रमाको कक्षामा जानुसँग तुलना गर्नुहोस्।सूचना: चन्द्रमाको वरिपरि कक्षामा पुग्ने जस्तै उच्च कक्षामा पुग्न जहाँ टिभी र मौसम उपग्रहहरू बस्छन् लागत: दुवै मामला मा कम पृथ्वीको कक्षाबाट लगभग 3.9 किमी / से।
यसको पछाडिका विचारहरू
डेल्टा-भी के हो?
सडक यात्रा को सोच्नुहोस्. तपाईं गति र हरेक पटक ब्रेक थप्न: कि कुल आफ्नो डेल्टा-v छ. अन्तरिक्ष मा त्यहाँ विरुद्ध धक्का कुनै बाटो र कुनै ब्रेक छ, त्यसैले गति प्रत्येक परिवर्तन, माथि वा तल, रकेट इन्जिन देखि आउन छ, र यो लागत इन्धन हरेक थोपा.
किन यो ग्रहको कक्षामा सबैभन्दा कठिन कदम प्राप्त छ?
यो यति छिटो कि तपाईं पृथ्वी वरिपरि गिर राख्न सट्टा मा sideways जाँदै बारेमा छ. हावा को ठीक माथि कि मतलब बारेमा7.8 km/s (केही 28,000 km/h), एक पटक ग्रह को बारे मा राउन्ड मा 90 मिनेट. बाटोमा रकेट पनि लगभग गुमाउँछ 1.5 देखि2किमी / से गुरुत्वाकर्षण र हावा ड्रग लडाई (पृथ्वी को स्पिन एक सानो पछाडि दिन्छ), त्यसैले यो एक कदम लागत बारेमा 9.4 km/s.
किन चन्द्रमा मा अवतरण भन्दा मंगल मा अवतरण सस्तो छ?
मंगल ग्रहको पातलो वातावरण छ । एक लैंडर उच्च गतिमा हावा हिट गर्दछ र यसको गर्मी ढालले गतिलाई गर्मीमा बदल्दछ; प्याराशूटहरू र अन्त्यमा छोटो रकेट बर्नले बाँकी काम गर्छन् । त्यसैले मानचित्रले मंगल ग्रहमा अवतरण गर्नका लागि0किमि / सेकेन्ड रकेट इन्धन गणना गर्दछ, तर 1.63 किमि / सेकेन्ड एयरलेस चन्द्रमाका लागि, जहाँ इन्जिनहरूले सबै ब्रेकिंग गर्नुपर्दछ । मंगल ग्रह छोड्नु अर्को कथा हो: कक्षामा फर्केर चढ्ने लागत लगभग 4.1 किमी / सेकेन्ड हो।
यो विमानस्थल के हो?
ग्रहको हावालाई स्वतन्त्र ब्रेकको रूपमा प्रयोग गर्दै । एउटा अन्तरिक्ष यान वातावरणको पातलो माथिल्लो भागमा डुब्छ, यसलाई ढिलो बनाउँछ र यसले अन्यथा जल्ने इन्धन बचत गर्दछ । 2006 मा NASA को मङ्गल अन्वेषण कक्षाले यसरी आफ्नो कक्षा घटायो, लगभग पाँच महिनामा मङ्गलको माथिल्लो हावाबाट सयौं डुबावटहरूसँग ।
किन प्रत्येक km / s यति धेरै कुरा गर्छ?
एक रॉकेट आफ्नो इन्धन बोक्न छ, र त्यो इन्जिन पनि साथ धक्का छ. त्यसैले प्रत्येक अतिरिक्त km / s पहिले भन्दा बढी इन्धन आवश्यक छ. चन्द्रमा मा अन्तरिक्ष यात्री पठाइएको शनि V लगभग तौल किन छ 3,000 सुरुआत मा टन, यो propeller को अधिकांश.
स्रोतहरू: गणना गरिएका खुट्टाहरूले NASA/JPL ग्रह डाटा (scripts/build-deltav.mjs) संग मानक दुई-शरीर कक्षा सूत्र प्रयोग गर्दछ; विकिपिडियामा डेल्टा-v बजेट लेखबाट र यसका उद्धृत सन्दर्भहरूबाट सामान्य खुट्टाहरू। शनि V प्रक्षेपण द्रव्यमान: NASA। मार्स रिसर्च ऑर्बिटर एरोब्रेकिंग: NASA/JPL।
"डेल्टा वी" भन्नुहोस् । यसको अर्थ "गति परिवर्तन": कति छिटो अन्तरिक्ष यानले गति बढाउनु पर्छ, ढिलो गर्नु पर्छ वा दिशा परिवर्तन गर्नु पर्छ । यो यात्राका लागि इन्धन बजेट जस्तै काम गर्दछ, प्रति सेकेन्ड किलोमिटरमा मापन गरिन्छ (km/ s) ।
शब्द सूचीमा थप →ग्रह वा तारा वरिपरि कहिल्यै पनि हिट नगरी खसिरहने केहीको बाटो, किनभने यो पर्याप्त छिटो छेउतिर सार्दा छ ।
शब्द सूचीमा थप →एक कक्षा मात्र हावा माथि, केही सय किलोमिटर सम्म. अन्तर्राष्ट्रिय स्पेस स्टेशन त्यहाँ उड्छ, बारेमा एक पटक पृथ्वीको वरिपरि जाँदै 90 मिनेट.
एक उच्च कक्षा, 35,786 भूमध्यरेखा भन्दा माथि किलोमिटर, जहाँ एक यात्रा पृथ्वी वरिपरि पृथ्वीको एक घुम्ने जति लामो लाग्छ (केवल तल 24 घण्टा). त्यहाँ एक उपग्रह अझै पनि आकाशमा झुन्डिएको देखिन्छ, जो टीभी र मौसम उपग्रहहरू यसलाई प्रयोग किन हो।
एउटा स्थानबाट अर्कोमा पुग्न प्रयोग गरिने एक फैलिएको कक्ष, मोटरवे स्लिप सडक जस्तै । तपाईँले यसलाई मात्र पार गर्नुहुन्छ; तपाईँ त्यहाँ बस्नुहुन्न ।
ग्रहको हावालाई स्वतन्त्र ब्रेकको रूपमा प्रयोग गर्दै । अन्तरिक्ष यात्री वातावरणको पातलो शीर्षमा डुब्छ र हावाले यसलाई ढिलो बनाउँछ, इन्धन बचत गर्दछ । मूल्य गर्मी हो, त्यसैले यसले एक गर्मी ढाल वा धेरै नरम पासहरू चाहन्छ ।
दुई वक्र कक्षहरू बीचमा सार्नका लागि सबैभन्दा इन्धन बचत गर्ने तरिका: एउटा पुसले नयाँ कक्षलाई मात्र छुने अण्डाकार बाटो सुरु गर्न, र तपाईँ त्यहाँ पुग्दा दोस्रो पुस ।
शब्द सूचीमा थप →डेटा तालिका (पाठ विकल्प)
| बाट | सम्म | → | ← | यो कसरी काम गरिएको थियो |
|---|---|---|---|---|
| पृथ्वीको सतह | कम पृथ्वीको कक्षा (200 किमी) | ९.४कि.मि./सेकेन्ड | ०कि.मि./सेकेन्ड (एरोब्रेकिंग प्रयोग गर्न सक्नुहुन्छ) | 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. |
| कम पृथ्वीको कक्षा (200 किमी) | भूस्थिर स्थानान्तरण कक्षा | २.४५कि.मि./सेकेन्ड | २.४५कि.मि./सेकेन्ड (एरोब्रेकिंग प्रयोग गर्न सक्नुहुन्छ) | गणना गरिएको (आदर्श): Hohmann perigee burn, 200 km to 35,786 km altitude, equatorial |
| भूस्थिर स्थानान्तरण कक्षा | भूस्थिर कक्ष | १.४८कि.मि./सेकेन्ड | १.४८कि.मि./सेकेन्ड | गणना गरिएको (आदर्श): Hohmann apogee burn, no plane changeपृथ्वीको सतहबाट लगभग एक हजार किलोमिटरको दूरीमा रहेको यो ग्रहलाई विभिन्न नामले पनि चिनिन्छ। |
| कम पृथ्वीको कक्षा (200 किमी) | पृथ्वीबाट भाग्नुहोस् | ३.२२कि.मि./सेकेन्ड | ३.२२कि.मि./सेकेन्ड (एरोब्रेकिंग प्रयोग गर्न सक्नुहुन्छ) | गणना गरिएको (आदर्श): Escape speed minus circular speed at 200 km |
| कम पृथ्वीको कक्षा (200 किमी) | चन्द्रमामा स्थानान्तरण गर्नुहोस् | ३.१३कि.मि./सेकेन्ड | ३.१३कि.मि./सेकेन्ड (एरोब्रेकिंग प्रयोग गर्न सक्नुहुन्छ) | गणना गरिएको (आदर्श): Raise apogee to the Moon's mean distance |
| चन्द्रमामा स्थानान्तरण गर्नुहोस् | कम चन्द्रमाको कक्षा (100 किमी) | ०.८२कि.मि./सेकेन्ड | ०.८२कि.मि./सेकेन्ड | गणना गरिएको (आदर्श): Patched conic capture into a 100 km lunar orbit |
| कम चन्द्रमाको कक्षा (100 किमी) | चन्द्रमाको सतह | १.६३कि.मि./सेकेन्ड | १.६३कि.मि./सेकेन्ड | गणना गरिएको (आदर्श): Circular speed at 100 km (ideal, no gravity losses; real landings need more) |
| कम पृथ्वीको कक्षा (200 किमी) | मंगलमा स्थानान्तरण गर्नुहोस् | ३.६१कि.मि./सेकेन्ड | ३.६१कि.मि./सेकेन्ड (एरोब्रेकिंग प्रयोग गर्न सक्नुहुन्छ) | गणना गरिएको (आदर्श): Earth-Mars Hohmann departure from 200 km, Oberth effect included |
| मंगलमा स्थानान्तरण गर्नुहोस् | कम मंगल ग्रहको कक्षा (300 किमी) | २.०९कि.मि./सेकेन्ड (एरोब्रेकिंग प्रयोग गर्न सक्नुहुन्छ) | २.०९कि.मि./सेकेन्ड | गणना गरिएको (आदर्श): Capture into a 300 km circular Mars orbit |
| कम मंगल ग्रहको कक्षा (300 किमी) | मंगल ग्रहको सतह | ०कि.मि./सेकेन्ड (एरोब्रेकिंग प्रयोग गर्न सक्नुहुन्छ) | ४.१कि.मि./सेकेन्ड | सामान्य (प्रकाशित): Delta-v budget (Wikipedia, with its cited references), typical values including lossesपृथ्वीको सतहमा पानीको मात्रा (पानीको तापक्रम र यसको मात्रा) मा परिवर्तन आउने गर्दछ। |
| कम पृथ्वीको कक्षा (200 किमी) | पृथ्वी नजिकको क्षुद्रग्रह (बेन्नु) | ४.११कि.मि./सेकेन्ड | ४.११कि.मि./सेकेन्ड (एरोब्रेकिंग प्रयोग गर्न सक्नुहुन्छ) | गणना गरिएको (आदर्श): Heliocentric Hohmann 1 au to Bennu's semi-major axis, coplanar (ignores its 6 degree inclination and its eccentricity); departure from 200 km LEO |
| कम पृथ्वीको कक्षा (200 किमी) | सेरेसको कक्षा | ९.४८कि.मि./सेकेन्ड | ९.४८कि.मि./सेकेन्ड (एरोब्रेकिंग प्रयोग गर्न सक्नुहुन्छ) | गणना गरिएको (आदर्श): 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 |
उपकरण र पाठहरू मात्र सिक्ने लागि सरलीकृत मोडेल प्रयोग गर्नुहोस्। तिनीहरूले नेभिगेसनको लागि प्रयोग गरिनु हुँदैन, मिशन योजना वा कुनै पनि सञ्चालन निर्णय। प्रमाणपत्रहरू निःशुल्क र गैर-अधिकृत छन्। शैक्षिक सामग्रीको खण्डन पढ्नुहोस्