Baadhi ya lugha kwenye tovuti hii inaweza kuwa mashine-kutafsiri na inaweza kuwa na makosa. Kusaidia kuboresha Soma Kiingereza awali
Rendezvous: kukamata kituo nafasi
  1. Kujifunza
  2. Navigator
Navigator · Moduli 14

Rendezvous: kukamata kituo nafasi

Kukamata kitu mbele yako katika obiti, wewe kuanguka chini na kwenda polepole-kuangalia lakini kwa kasi zaidi. counter-intuitive sanaa ya mkutano katika nafasi.

11 min

NASA/JPL/Space Science Institute

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

Mnamo Desemba 1965, Gemini 6 na Gemini 7 ziliruka ndani ya sentimita 30 kila moja, kilomita 300 juu ya Dunia. Ilichukua miaka miwili ya nadharia na mazoezi ya kufika huko: majaribio ya kwanza ilikuwa imeonyesha kwamba kuruka moja kwa moja katika lengo lako, kama ndege ingekuwa, haifanyi kazi katika obiti.

A capsule 20 digrii nyuma ya kituo, 20 km chini, inachukua juu ya kuhusu orbits 13 na kisha uhamisho hadi. ratiba halisi mbalimbali kutoka masaa 3 kwa siku 2.

Katika obiti, kukamata wewe kuanguka chini, si kasi juu.

Angalia!

Kila kitu katika obiti inafuata sheria moja: chini ni haraka. Mzunguko wa chini ni mfupi zaidi na chombo cha angani kinasonga kwa kasi zaidi pamoja nayo, hivyo hupata faida juu ya kitu chochote kilicho juu.

  1. Kuzindua katika obiti ya chini, nyuma ya lengo. capsule ni wakati wa kuanza njia fulani nyuma ya kituo na kidogo chini yake.
  2. Phasing. Lap baada ya lap, chini capsule faida kidogo. Here, 20 km below the station, it gains 1.6 degrees per orbit.
  3. Milipuko midogo miwili, uhamisho mdogo wa Hohmann, huinua kidonge hadi kwenye obiti ya kituo nyuma yake.
  4. Mtazamo wa mwisho. mita mia chache za mwisho ni aliruka polepole, moja kwa moja pamoja na mwelekeo wa ndege, na kompyuta kuangalia na timu. Kwa kuwasiliana kasi ya kufunga ni sentimita chache kwa sekunde.

Kuelewa

Orbital period: T = 2π√(r³/μ). With μ = 398,600 km³/s²:

  • Capsule at 400 km (r = 6,778 km): 92.6 minutes.
  • Station at 420 km (r = 6,798 km): 93.0 minutes.

Each capsule orbit, the station covers only 92.6/93.0 of a lap: the capsule gains 360° × (1 − 92.6/93.0) ≈ 1.6°, about 190 km. Closing a 20° gap takes about 13 orbits, roughly 20 hours.

Uhamisho kutoka 400 hadi 420 km gharama kuhusu 5.6 m / s kwa kila moja ya moto mbili: ndogo ikilinganishwa na 7.7 km / s ya kasi orbital.

Mwalimu

Karibu na lengo, wahandisi rendezvous kutumia Clohessy-Wiltshire (Hill) equations: linearised harakati katika mfumo kwamba orbits na lengo, na x radial, y pamoja-track na n lengo la wastani harakati:

ẍ − 3n²x − 2nẏ = 0,   ÿ + 2nẋ = 0,   z̈ + n²z = 0

Wao huelezea tabia ya ajabu: kusukuma mbele (+ẏ) hufanya mfuataji kupanda (x kukua) na kisha kurudi nyuma. Njia za kuelekea zimeundwa pamoja na mwelekeo wa y (V-bar, kutoka nyuma) au mwelekeo wa x (R-bar, kutoka chini, ambapo mwendo wa asili husaidia breki), na kanuni za usalama ili injini iliyoshindwa kamwe isipeleke kwenye ajali.

Jaribu

Kujifanya wewe ni capsule, digrii 20 nyuma ya kituo na kwa urefu huo. Kama wewe tu moto injini yako mbele, nini hutokea kwa obiti yako, na je, kupata karibu au kuanguka zaidi nyuma? (Hint: kufikiria kuhusu somo Hohmann.)

Maswali ya haraka

3 maswali ya haraka. Pick jibu kuona kama wewe ni haki.

  1. capsule ni nyuma ya kituo cha anga katika obiti kidogo chini. Baada ya muda:

    1. A Inaanguka zaidi nyuma
    2. B Inachukua, kwa sababu orbit chini ni haraka zaidi
    3. C Hukaa katika umbali huo
    4. D Kuharibika katika Dunia
    Kuonyesha jibu

    B. Inachukua, kwa sababu orbit chini ni haraka zaidi

  2. Kwa nini haiwezi spaceship tu moto injini yake mbele ya kukamata lengo mbele katika mzunguko huo?

    1. A Kwa sababu kasi ya juu inaongeza orbit, ambayo inafanya lap zaidi, hivyo ni kuanguka nyuma
    2. B Kwa sababu injini haziwezi moto mbele
    3. C Kwa sababu ya upinzani hewa
    4. D Inaweza; kwamba ni jinsi gani imefanywa
    Kuonyesha jibu

    A. Kwa sababu kasi ya juu inaongeza orbit, ambayo inafanya lap zaidi, hivyo ni kuanguka nyuma

  3. Ni kwa kasi gani capsule inakaribia kituo katika wakati wa docking?

    1. A Takriban 7.7 km/s
    2. B Kuhusu 100 m/s
    3. C sentimita chache kwa sekunde
    4. D Sifuri halisi
    Kuonyesha jibu

    C. sentimita chache kwa sekunde

Kumaliza mstari

  • Soma somo
  • Je, changamoto
  • Alichukua mtihani

Mark somo kukamilika ili kuiokoa kwa maendeleo yako juu ya kifaa hiki.

Maneno katika somo hili

Chanzo

Masomo haya ni leseni CC BY-SA 4.0.

Vifaa na masomo kutumia mifano rahisi kwa ajili ya kujifunza tu. Hawapaswi kutumika kwa ajili ya urambazaji, mipango ya kazi au uamuzi wowote wa uendeshaji. Shahada ni bure na si-kuheshimiwa. Soma maudhui ya elimu kutowajibika