somo hili liliandaliwa na mwanachama wa timu ya Local Solar System Foundation na linaweza kuboreshwa na mtathmini mwenye sifa. Je, wewe ni qualified katika mada hii? Kupendekeza marekebisho
Tarehe 10 Machi 2006, baada ya miezi saba katika anga la nje, NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter iliwasha injini zake kuu sita kwa dakika 27. Kwa sehemu ya wakati huo ilikuwa nyuma ya Mars, nje ya mawasiliano ya redio: hakuna mtu duniani angeweza kujua kama ilikuwa kazi. Ikiwa angahewa ya dunia ingekuwa safi, nyotamkia zingeweza kuzunguka Jua kwa mwendo wa mviringo.
Kufikia si ya kutosha. Unahitaji kukamatwa.
Angalia!
Ndege ya angani haiwezi “kuacha” kwenye sayari. Kwa mfano, mtazamaji anaweza kufikiria kwamba anaona kitu kinachoitwa mtazamaji. Baada ya kupanda mlima huo, mguu unarudi nyuma na kurudi kwenye mwendo wake wa kawaida.
Kukaa, ina kupoteza kasi katika hasa wakati sahihi, mtazamo karibu:
- Capture kuchoma. injini moto dhidi ya mwelekeo wa harakati. moto mdogo hugeuka curve wazi katika muda mrefu, imefungwa mviringo.
- Aerobraking. Badala ya kuteketeza mafuta zaidi, wadhibiti hupunguza kiwango cha chini cha obiti hadi juu ya hewa nyembamba. Kila kuvuka, kidogo hewa drag polepole spaceship na pointi ya juu hupotea.
- Science orbit. Baada ya mamia ya kupita zaidi ya miezi mitano, MRO ilifikia chini, karibu mviringo obiti kuhusu 250 kwa 316 km juu, na inaweza kuanza ramani Mars.
Kuelewa
Kutoka Duniani juu ya Hohmann-kama njia, spaceship inafikia Mars kuhusu 2.65 km/s polepole kuliko Mars. Kutokana na mtazamo wa Mars kwamba ni “kiwango chake katika infinity”, v∞. Kupungua kwa 426 km juu ya uso, ni kasi hadi
v = √(v∞² + 2μ/r) = √(2.65² + 2 × 42,828 / 3,822) ≈ 5.4 km/s
Katika ellipse kutoka 426 km hadi 44,500 km, kasi katika hatua ya chini lazima kuwa 4.56 km / s (vis-viva). bora, instantaneous kukamata moto ni kwa hiyo kuhusu 0.87 km/s. halisi 27-dakika moto ni chini ya ufanisi kwa sababu ni kusambaa pamoja na curve; MRO’s slowed the spacecraft by about 1 km/s.
Kukamata moja kwa moja katika obiti ya chini mviringo Je gharama kuhusu 2 km / s (angalia Jijaribu). Aerobraking inaokoa tofauti nyingi, na mafuta yaliyohifadhiwa hutumika kwa chombo cha angani na sayansi.
Mwalimu
A hyperbola has semi-major axis a = −μ/v∞² and eccentricity e = 1 + r_p v∞²/μ. Wakati wa kuruka kutoka mbali hadi periapsis huwekwa na equation hyperbolic ya Kepler M = e sinh F − F.
Uchunguzi wa DNA unaonyesha kuwa mchanganyiko wa R. aegypti na R. africanus ni sawa.
Δv = √(v∞² + 2μ/r_p) − √(2μ r_a / (r_p (r_p + r_a)))
ambayo ni ndogo kwa ellipse muda mrefu sana (r_a → kubwa): spacecraft ni vigumu kukamatwa. Hii ni kwa sababu ya kuwepo kwa mifumo mingine ya usafiri wa angani, kama vile ndege ndogo au meli za abiria. Kwa ajili ya mipango ya Mars, aerocapture (kupita moja kwa kina kupitia anga nyuma ya kinga joto) inaweza kuchukua nafasi ya kukamata moto wote.
Jaribu
Ndege ya angani inafika Mars kwa v∞ = 2.65 km/s. Mars's μ = 42,828 km³/s² na umbali wa karibu zaidi ni 426 km juu ya kipenyo cha 3,396 km. Hebu hesabu mwendo katika umbali wa karibu zaidi, √(v∞² + 2μ/r). Kisha hesabu mwendo unaohitajika kwa obiti ya mviringo kwenye urefu huo huo. Je, moto wa kukamata ungekuwa mkubwa kiasi gani, ukilinganishwa na 0.87 km/s kwa ellipsi ndefu?
Great. Changamoto ni ambapo kujifunza fimbo.
Maswali ya haraka
3 maswali ya haraka. Pick jibu kuona kama wewe ni haki.
-
Kama spaceship kuwasili si moto injini yake, itakuwa:
- A Crash katika sayari
- B Swing kupita sayari na kuondoka tena
- C kuanguka katika obiti mviringo
- D Kuacha juu ya sayari
Kuonyesha jibu
B. Swing kupita sayari na kuondoka tena
-
Kwa nini ni kukamata moto imefanywa katika hatua ya karibu na sayari?
- A Ni rahisi kuona huko
- B spacecraft ni haraka huko, na kuteketeza mabadiliko orbital nishati zaidi katika kasi ya juu
- C Hali ya hewa husaidia
- D Ishara za redio ni wazi
Kuonyesha jibu
B. spacecraft ni haraka huko, na kuteketeza mabadiliko orbital nishati zaidi katika kasi ya juu Hii ni athari ya Oberth: mabadiliko ya nishati kwa kila kitengo cha Δv ni sawa na kasi.
-
Ni nini aerobraking?
- A Kuteremka na parachutes
- B Dipping pointi ya chini ya obiti katika anga ya juu kwa kasi chini polepole
- C Braking na injini
- D Kutumia gravity sayari ya polepole chini
Kuonyesha jibu
B. Dipping pointi ya chini ya obiti katika anga ya juu kwa kasi chini polepole
Kumaliza mstari
- Soma somo
- Je, changamoto
- Alichukua mtihani
Mark somo kukamilika ili kuiokoa kwa maendeleo yako juu ya kifaa hiki.
Soma kwa makini.
Juu ijayo Uzito husaidia: slingshot bureManeno katika somo hili
Chanzo
- NASA JPL, Mars Reconnaissance Orbiter arrival press kit (March 2006)
- NASA, Mars Reconnaissance Orbiter mission page
- NASA JPL, Basics of Space Flight, Chapter 14: Launch, Cruise and Arrival (aerobraking)
- JPL SSD, Astrodynamic parameters (GM of Mars)
Masomo haya ni leseni CC BY-SA 4.0.