Disa gjuhë në këtë faqe mund të jenë përkthyer automatikisht dhe mund të përmbajnë gabime. Ndihmo të përmirësohet Lexo origjinalin në anglisht
  1. Mëso
  2. Navigatori
Navigatori · Moduli 14

Rendezvous: kapja e stacionit hapsinor

Për të kapur diçka përpara teje në orbitë, ti bie më poshtë dhe shkon më ngadalë por më shpejt.

11 min

NASA/JPL/Space Science Institute

Ky mësim është hartuar nga një Local Solar System Anëtar i ekipit të Fondacionit dhe mund të përmirësohet nga një vlerësues i kualifikuar. A jeni i kualifikuar në këtë subjekt? Sugjeroni një ndryshim

Në dhjetor të vitit 1965, Xheminë 6 dhe Xheminë 7 fluturuan brenda 30 centimetrave nga njëra-tjetra, 300 km mbi Tokë. U deshën dy vjet teori dhe praktikë për të arritur atje: orvatjet e para kishin treguar se fluturimi drejt objektivit tënd, siç do të bënte një pilot, nuk funksionon në orbitë.

A capsule 20 degrees behind the station, 20 km lower, catches up over about 13 orbits and then transfers up. Real schedules range from about 3 hours to 2 days.

Në orbitë, për të arritur, duhet të zbresësh, jo të shpejtosh.

Shiko.

Gjithçka në orbitë ndjek një rregull: më poshtë është më shpejt. Një orbitë më e ulët është më e shkurtër dhe anija hapësinore lëviz më shpejt përgjatë saj, kështu që fiton në çdo gjë më lart.

  1. Lëshon në një orbitë më të ulët, pas objektivit. Kapsula është e caktuar për të filluar diku prapa stacionit dhe pak poshtë tij.
  2. Faza. Rreth pas rrethi, kapsula e poshtme fiton pak. Këtu, 20 km nën stacion, ajo fiton 1.6 gradë për orbitë.
  3. Dy djegien e vogël, një mini Hohmann transferim, ngritja e kapsulës në orbitën e stacionit vetëm pas saj.
  4. Aprokimi përfundimtar. Disa qindra metrat e fundit fluturojnë ngadalë, drejt përgjatë drejtimit të fluturimit, nga kompjuterët që shikohen nga ekuipazhi. Në kontakt shpejtësia e mbylljes është disa centimetra për sekond.

Kuptoje.

Periudha orbitale: T = 2π√(r³/μ). Me μ = 398,600 km³/s²:

  • Kapsula në 400 km (r = 6,778 km): 92.6 minuta.
  • Stacioni në 420 km (r = 6,798 km): 93.0 minuta.

Çdo orbitë kapsule, stacioni mbulon vetëm 92.6/93.0 e një rrethi: kapsula fiton 360 ° × (1 − 92.6/93.0) ≈ 1.6°, rreth 190 km. Mbështetja e një boshllëku 20 ° merr rreth 13 orbita, rreth 20 orë.

Transferimi nga 400 në 420 km kushton rreth 5.6 m/s për secilën nga dy djegiet: e vogël krahasuar me 7.7 km/s të shpejtësisë orbitale.

Mjeshtër

Pranë objektivit, inxhinierët e takimit përdorin Clohessy-Wiltshire Ekuacionet (Hill): lëvizje lineare në një kornizë që orbiton me objektivin, ku x është radial, y përgjatë rrugës dhe n është lëvizja mesatare e objektivit:

xm − 3n²x − 2nẏ = 0,   ÿ + 2nʒ = 0,   z̈ + n²z = 0

Ata shpjegojnë sjelljen e çuditshme: një shtytje përpara (+ẏ) bën që ndjekësi të ngrihet (x rritet) dhe pastaj të rrëshqit prapa. Rrugët e afrimit janë projektuar përgjatë boshtit y (V-bar, nga prapa) ose boshti x (R-bar, nga poshtë, ku lëvizja natyrale ndihmon frenimin), me rregulla sigurie në mënyrë që një motor i dështuar nuk të çojë kurrë në një përplasje.

Provoje.

Thuaj se jeni në kapsulë, 20 gradë prapa stacionit dhe në të njëjtën lartësi. Nëse thjesht e shtyni motorin përpara, çfarë ndodh me orbitën tuaj, a afroheni më shumë apo bie më larg? (Përgjigje: mendoni për mësimin Hohmann.)

Pyetja e shpejtë

3 pyetje të shpejta. Zgjidh një përgjigje për të parë nëse ke të drejtë.

  1. Një kapsulë është prapa stacionit hapsinor në një orbitë pak më të ulët.

    1. A Rrënja
    2. B E kap, sepse një orbitë më e ulët është më e shpejtë.
    3. C Qëndro në të njëjtën distancë
    4. D Përplaset në Tokë
    Shfaq përgjigjen

    B. E kap, sepse një orbitë më e ulët është më e shpejtë.

  2. Pse nuk mund një anije hapësinore të ndez motorin e saj përpara për të kapur një objektiv përpara në të njëjtën orbitë?

    1. A Sepse shpejtësia e ngre orbitën, që e bën rrotullimin më të gjatë, kështu që bie prapa.
    2. B Sepse motorët nuk mund të shkëmbejnë zjarr përpara.
    3. C Për shkak të rezistencës së ajrit
    4. D Mund të jetë, kështu bëhet.
    Shfaq përgjigjen

    A. Sepse shpejtësia e ngre orbitën, që e bën rrotullimin më të gjatë, kështu që bie prapa.

  3. Sa shpejt afrohet një kapsulë tek stacioni në momentin e lidhjes?

    1. A Rreth 7.7 km/s
    2. B Rreth 100 m/s
    3. C Disa centimetra për sekondë.
    4. D Pikërisht zero
    Shfaq përgjigjen

    C. Disa centimetra për sekondë.

Fundi i rreshtit

  • Lexo mësimin.
  • E bëra sfidën.
  • E bëra provimin.

Shëno mësimin si të përfunduar për ta ruajtur në përparimin tuaj në këtë pajisje.

Fjalët në këtë mësim

Burimet

Ky mësim është i licencuar CC BY-SA 4.0.

Instrumentet dhe mësimet përdorin modele të thjeshta vetëm për të mësuar. Ato nuk duhet të përdoren për navigim, planifikimin e misioneve apo ndonjë vendim operacional. Çertifikatat janë falas dhe jo të akredituara. Lexo përmbajtjen edukative të mospërgjegjshmërisë