Penyambungan orbit: dijupuk

Tanggal 10 Maret 2006, saatos tujuh bulan di luar angkasa, Mars Reconnaissance Orbiter ti NASA ngahurungkeun tilu mesin utamana salami 27 menit. Sanggeus sababaraha waktu, éta dibalik Mars, tanpa kontak radio: teu aya anu tiasa terang naha éta parantos damel. Nalika pesawat ruang angkasa ngaliwatan orbit Mars, éta bakal ditarik ku angin sareng ditarik ka Bumi.

Nanging ora cukup. Kabeh iku kudu dijupuk.

Lihat

Saben planet ora bisa dipisahake saka planet liya. Ing kono, dhèwèké dadi juru main. speeding up kaya kang dadi cedhak, ing kurva terbuka sing diarani a гипербола. Sanggeus diubaran, éta bisa ngaleupaskeun cairan anu aya dina awakna, sarta balik deui ka awakna.

Kanggo tetep, iku kudu ilang kecepatan ing wektu sing tepat, paling cedhak:

1. Capture burn. Mesine ditembakake menyang arah gerakan. A moderate burn ngowahi kurva kang dibukak dadi kurva sing dawa, ditutup эллипс.
2. Aerodinamika. Nalika orbital ieu diturunkeun, éta bakal ngaleupaskeun bahan bakar anu cukup pikeun ngajaga orbital dina posisi anu stabil. Saben titik, tekanan udara anu kurang bakal ngaleuwihan tekanan udara ing titik sejen.
3. Orbital Science. Sanggeus ratusan kali ngaliwatan Mars salami lima bulan, MRO ngahontal orbit handap, kira-kira 250 ku 316 km luhur, sarta bisa mimiti nyiptakeun peta Mars.

Ngerti

Nalika pesawat angkasa iki tekan Mars, iku wis dadi titik baliké. 2.65 km/s luwih lambat tinimbang Mars. Ti sudut pandang Mars, éta nyaéta “kacepetan tanpa wates”, v∞. Falling to 426 km above the surface, it speeds up to

v = √(v∞² + 2μ/r) = √(2.65² + 2 × 42,828 / 3,822) ≈ 5.4 km/s

Dina elips antara 426 km dugi ka 44.500 km, kecepatan dina titik pangleutikna kedahna 4,56 km/s (vis-viva). Kajaba iku, kauntungan saka gawéan iki ya iku gampang diolah. 0.87 km/s. A real 27-minute burn is less efficient because it is spread along the curve; MRO’s slowed the spacecraft by about 1 km/s.

Capturing straight into a low circular orbit would cost about 2 km/s (see the Try it). Sacara umum, bahan bakar anu disimpen dina pesawat ruang angkasa bakal dipaké pikeun ngajalankeun pesawat.

Master

Hiperbola duwé sumbu semi-mayor a = −μ/v∞² lan eksentrisitas e = 1 + r_p v∞²/μ. Waktu tempuh saka jarak adoh nganti periapsis ditemtokake déning persamaan Kepler hiperbolik M = e sinh F − F.

The capture Δv at periapsis r_p into an ellipse with apoapsis r_a is

Δv = √(v∞² + 2μ/r_p) − √(2μ r_a / (r_p (r_p + r_a)))

anu pangleutikna pikeun elips anu panjang pisan (r_a → leutik): pesawat luar angkasa teu ditempo. Sacara umum, éta diwangun ku sababaraha lapisan anu béda-béda ukuranna, sareng kadang-kadang ogé ngandung sababaraha lapisan. Dina misi anu dioperasikeun ku manusa, aerocapture (hiji kalina ngaliwatan atmosfir di tukangeun perlindungan panas) bisa ngagantikeun capturing burn sacara lengkep.