Duke ardhur në shtëpi: ri- hyrje

Çdo astronaut kthehet në shtëpi në të njëjtën mënyrë: duke e kthyer shpejtësinë në nxehtësi. Një kapsulë që vjen nga orbita mban energji të mjaftueshme për kilogram për të shkrirë peshën e vet në çelik shumë herë. E gjithë arti i rihyrjes është të heqësh qafe atë energji aq ngadalë sa të mbijetosh, dhe aq shpejt sa të mos kthehesh në hapësirë.

Motorët fillojnë të bien. Ajri bën frenimin.

Shiko.

1. Deorbitalet djegin. Duke treguar prapa, kapsula ndez motorin e saj për disa minuta dhe ngadalësohet me rreth 100 m/s. Kjo e ul anën tjetër të orbitës së saj në atmosferë.
2. Interfaqja e hyrjes, rreth 120 km lart. Kapsula takohet me gjurmët e para të hollë të ajrit që ende lëvizin rreth 7.8 km/s.
3. Topi i zjarrit. Ajri përpara mburojës së nxehtë është shtypur aq fort sa bëhet plazmë e ndritshme, me mijëra gradë të nxehtë. Sinjalet e radios nuk mund të kalojnë për disa minuta. Mburoja e nxehtë ngadalë shkëlqen dhe zhytet, duke bartur ngrohtësinë me të.
4. Korridori. Duke u kthyer nga Hëna me 11 km/s, këndi i hyrjes duhet të jetë i drejtë në një pjesë të një gradë: shumë i pjerrët dhe ngadalësimi do të shkatërrojë ekuipazhin, shumë i thellë dhe kapsula do të dalë nga ajri sikur një gur jashtë ujit.
5. Parashuta. Nën rreth 10 km kapsula po bie me disa qindra km/orë. Parashutat hapen, dhe ulet me disa metra për sekondë.

Kuptoje.

Nga një orbitë rrethore 400 km (r = 6,778 km) shpejtësia është 7.67 km/s. Një elipsë pika më e ulët e së cilës është 50 km lartë ka a = 6,603 km, dhe në 400 km shpejtësia e saj duhet të jetë 7.57 km/s. Digjet 102 m/sVetëm 1.3% e shpejtësisë orbitale.

Forca e shtytjes është ½ ρ v² C_D A. Dendësia e ajrit ρ përgjysmohet çdo 5 km të zbritjes (lartësia e shkallës rreth 7.2 km), kështu që ngadalësimi rritet në mënyrë të mprehtë, kulmet dhe bie si kapsula ngadalësohet. Në modelin e mësipërm:

Hyrje	Shpejtësia	Angle	Ngadalësimi maksimal
Nga orbita e ulët	7.85 km/s	1.5°	rreth 8 g
Nga hëna, shumë e lartë	11 km/s	8°	rreth 31 g
Nga hëna, në korridor	11 km/s	5.6°	rreth 7 g
Nga hëna, shumë e ulët	11 km/s	4.8°	kthehet prapa

Kapsula e vërtetë fluturon me pak ngrite (Qendra e tyre e masës është jashtë qendrës, kështu që ata fluturojnë të prirur) dhe rrotullohen për ta drejtuar atë, i cili ul majën në rreth 4 g për një Soyuz dhe zgjeron korridorin e Apollos në rreth 2 gradë.

Mjeshtër

Modeli integron ekuacionet planare të lëvizjes me gravitetin dhe vetëm shtytjen:

dv/dt = −μ r/|r|³ − (ρ(h) |v| / 2β) v,   ρ(h) = ρ₀ e^(−h/H)

me β = m/(C_D A) = 350 kg/m² (si kapsulë) dhe H = 7.2 km. Për një hyrje të mprehtë balistike, Allen dhe Eggers (1958) treguan se ngadalësimi i majtë është pothuajse i pavarur nga β:

a_max ≈ v_E² sin γ / (2 e H)

Për rastin e hënës së pjerrët (γ = 8 °) jep rreth 44 g; simulimi i plotë jep 31 g, sepse graviteti vazhdon të përkulë rrugën më pak si kapsula bie. Në çdo rast, këndi i hyrjes, jo madhësia e makinës, vendos ngarkimin g, që është arsyeja pse çdo anije hapësinore që kthehet fluturon në një korridor të saktë.