جاذبي مدد ڪري ٿي: مفت سلينگزشوٽ

1977 ۾ ٻه وائيجر خلائي جهازن زمين کي هڪ اهڙي رستي تي ڇڏي ڏنو جنهن ۾ مھتاب، زحل، يورانوس ۽ نيپٽن جي نادر ترتيب جو استعمال ڪيو ويو، جيڪو تقريبن هر 175 سالن ۾ هڪ ڀيرو ٿيندو آهي. هر هڪ ڦرندڙ ستارو ان جي منزل تي ڊوڙندو ۽ ان کي ٽوڙيندو رهيو. Without those free boosts, Voyager 2 could never have reached Neptune in twelve years.

ھي سیارو توانائي نه ٿو ڏئي. ان جي حرڪت کي توهان کي قرض ڏئي ٿو.

ڏسو

هڪ ٽينس بال کي تصور ڪريو جيڪو هلندڙ ٽرين جي اڳيان اڇلايو ويو آهي. اهو ان کان وڌيڪ تيزيءَ سان موٽندو آهي، ڇاڪاڻ ته ٽرين ان ڏانھن هلندي هئي. هڪ گريڊيشن مددگار به اهوئي خيال آهي، تصادم جي بدران گريڊيشن سان:

1. ونڊوز, جي فضائي جهاز ۾ ڪري ٿو، rounds swings ۽ ٻاهر چڙهي تي ائين ئي رفتار ان سان آيو. صرف رخ بدلجي ٿو.
2. سج کان ڏٺو ويو, سیارو پاڻ ڪيترن ڪلوميٽر/ سيڪنڊ تي هلندو آھي. فضائي جهاز جي حرڪت کي اڳ ۽ پوءِ شامل ڪريو: ڇاڪاڻ ته سمت تبديل ٿي وئي آھي، مجموعي رفتار ان کانپوءِ تمام وڏي ٿي سگھي ٿي.

پاڻي جي پويان گذرڻ، پائيداريءَ ۾ وڌائي ٿو. گذري رهيو آھي اڳيان ان کي هٽائي ڇڏيندو آهي. ايئن پيغمبر مرڪري تائين پهچڻ ۾ دير ڪئي.

سمجھو

مثال طور، فضائي جهاز جوشيءَ کي v∞ = 7.5 ڪلوميٽر/سيڪنڊ تي ويجهو اچي ٿو ۽ مرکز کان 5 جوشيءَ جي ريڊيون کان گذري ٿو. هيپربولا ان جي سمت کي ڦيرائيندي آھي

δ = 2 آرڪسين(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. جوپيٽر جي مداري رفتار شامل ڪئي وڃي ٿي (13.1 ڪلوميٽر/س):

• اڳ: 7.6 ڪلوميٽر/س سج سان لاڳاپيل.
• پوءِ: 19.9 ڪلوميٽر/س سج سان لاڳاپيل.

فضائي جهاز 12 ڪلوميٽر/سيڪنڊ کان وڌيڪ رفتار حاصل ڪئي، بغير ڪنهن انجن جي روشني لڳائڻ جي. جپسي، 10²⁴ ڀيرا وڌيڪ ڳرو، ان ئي رفتار کي وڃائي ڇڏيو ۽ هميشه جي ماپ ڪرڻ لاءِ تمام ننڍي مقدار سان سست ٿي ويو.

ماسٽر

هيليوسنٽرڪ رفتار ۾ سڀ کان وڏو ممڪن تبديلي 2 v∞ sin (δ / 2) آهي، جڏھن داخل ٿيندڙ ۽ نڪرڻ واريون نسبتي رفتارون سیارن جي رفتار بابت متناسب طور تي رکيل آھن. جيترو وڌيڪ ويجھو گذرڻ (پٽ r_p) ۽ سیارو وڌيڪ وڏو آهي، δ وڏو ٿي سگهي ٿو، دنيا جي ماحول يا ريڊيوس طرفان مقرر ڪيل حد تائين.

ثقل جي مدد ٽي جسمن جي مسئلي ۾ مداري توانائي جو منتقلي آهي: سیاري جي فريم ۾ توانائي محفوظ ڪئي وئي آهي؛ سج جي فريم ۾ خلائي جهاز جي توانائي Δ = v_planet · Δv_rel سان تبديل ٿي ويندي آهي. مشن ڊزائينر انهن کي ڳنڍيندا آهن (ڪاسيني: وينا، وينا، زمين، جوپيٽر) ۽ نن smallا powered flybys شامل ڪندا آهن جتي هڪ ويجھو قرب ۾ اوبرٿ اثر مان فائدو وٺندو آهي.