Gravity assists: slingshot bébas

Dina taun 1977, dua wahana angkasa Voyager ninggalkeun Bumi dina rute anu nganggo paalignment langka tina Jupiter, Saturnus, Uranus, jeung Neptunus, anu lumangsung sakali unggal 175 taun atanapi sarua. Saben planet iku bisa dipisah-pisah lan dipérang dadi pérangan. Without those free boosts, Voyager 2 could never have reached Neptune in twelve years.

Planet iki ora ngasilake energi. Dhèwèké uga dadi panulis.

Lihat

Saben tim dipérang dadi rong kelompok lan digawé babak kualifikasi. Éta diwangun ku jalan anu rada leutik, sabab jalurna henteu rata. Asisten gravitasi iku ide kang padha, nganggo gravitasi tinimbang tabrakan:

1. Ditemokake saka planet, pesawat angkasa metu, muter-muter lan munggah ing kecepatan sing padha iku teka karo. Nanging, arahé ora bisa dirubah.
2. Ditemokake saka srengenge, planit punika nglenggahi kacepetan ingkang ageng km/s. Sateuacan dilaksanakeun, éta kudu diuji ku cara: Dimimitian ti titik anu paling luhur, lajuna kedah langkung gancang.

Nglalu mburi planet, dina sinar planet, nambahkeun kecepatan. Nglalu ing ngarep Ing wektu iku, dheweke dadi utusan kanggo ngupayakake perdamaian ing antarané para bangsa.

Ngerti

In the example, the spacecraft approaches Jupiter at v∞ = 7.5 km/s and passes 5 Jupiter radii from the centre. Hiperbola ngukur arahnya nganggo

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. Tambahke kecepatan orbit Jupiter (13.1 km/s):

• Sadurungé: 7.6 km/s relatif marang srengéngé.
• Sawise: 19.9 km/s relatif marang srengéngé.

The spacecraft gained over 12 km/s without firing an engine. Jupiter, 10²⁴ times heavier, lost the same momentum and slowed by an amount far too small ever to measure.

Master

Kamungkinan pangaruh pangbadagna tina kecepatan heliosentris nyaéta 2 v∞ sin(δ/2), anu dicapai nalika laju relatif anu masuk sareng kaluar ditempatkeun sacara simetris ngeunaan laju planét. Sakumaha jarak antara dua planét anu langkung caket, maka langkung ageung radiusna, sarta sakumaha jarak antara dua planét anu langkung jauh, maka langkung alit radiusna.

Sacara umum, orbit planét diwangun ku tilu lapisan: lapisan luar (inggris: outer layer) nyaéta lapisan anu ngandung bahan-bahan anu ngandung energi; lapisan jero (internal layer) nyaéta lapisan anu ngandung bahan-bahan anu henteu ngandung energi. Desainer misi nyambungake (Cassini: Venus, Venus, Bumi, Jupiter) lan nambah cilik flybys dimotor dimana kebakaran nalika paling cedhak bisa dimanfaatkan saka efek Oberth.