ஈர்ப்பு விசையின் உதவியுடன்: இலவச சுடுதல்

1977 ஆம் ஆண்டில் இரண்டு வோயேஜர் விண்கலங்கள் புவியை விட்டு வெளியேறின, இது ஜூபிடர், செவ்வாய், உரானுஸ் மற்றும் நெப்டியூன் ஆகியவற்றின் அரிதான ஒழுங்கமைவை பயன்படுத்துகிறது, இது ஒவ்வொரு 175 ஆண்டுகளுக்கு ஒருமுறை நடக்கிறது. ஒவ்வொரு நாடும் தமது வளங்களைப் பெருக்கிக் கொண்டு, அவற்றை விரிவுபடுத்திக் கொண்டே வந்தன. Without those free boosts, Voyager 2 could never have reached Neptune in twelve years.

இந்த கிரகம் அணுசக்தியை கொடுக்காது. இது அதன் இயக்கம் உனக்கு கடன்.

பார்

ஒரு டென்னிஸ் பந்து நகர்ந்து வரும் ரயிலின் முன்புறத்தில் வீசப்பட்டதை நினைவில் கொள்ளுங்கள். இது விரைவாக திரும்பி அது எறியப்பட்டது விட, ஏனெனில் ரயில் அதை நோக்கி நகர்ந்து. ஒரு ஈர்ப்பு சக்தி உதவியுடன், அதே கருத்தை, ஒரு மோதலுக்கு பதிலாக ஈர்ப்பு சக்தி:

1. கோளிலிருந்து பார்க்கும்போது, விண்கலம் உள்ளே விழுகிறது, சுழன்று வெளியேறுகிறது மற்றும் அது வந்த வேகத்தில் அதே வேகத்தில் கீழே இறங்குகிறது. ஆனால், வழிமுறைகள் மாறுகின்றன.
2. சூரியனிலிருந்து பார்க்கும் போது, கிரகம் தான் பல கிலோமீட்டர் / செ நகர்கிறது. விண்கலத்தின் முன்னும் பின்னும் உள்ள இயக்கத்தை சேர்க்கவும்: ஏனெனில் திசை மாறியதால், அதன் பிறகு மொத்த வேகம் மிகவும் அதிகமாக இருக்கும்.

பின் கிரகத்தின் பின்னால், கிரகத்தின் பின்புறத்தில், வேகம் சேர்க்கிறது. முன் செல்வது அதை நீக்கிவிடும்; அதுவே மேசன்ஜர் புதன் கிரகத்தை அடைய தாமதமாகிவிட்டது.

புரிந்துகொள்

உதாரணமாக, விண்கலம் v∞ = 7.5 km/s வேகத்தில் ஜூபிடரை நெருங்கி அதன் மையத்திலிருந்து5ஜூபிடரின் ஆரங்களை கடக்கிறது. இரும வளைவு அதன் திசையினை இவ்வாறு மடிக்கும்

δ =2arcsin( 1/ e),   e = 1 + r_ p v∞² / μ

μ_Jupiter = 1.267 × 10⁸ km³/s², e = 1.16 மற்றும் சுழற்சியை பற்றி 119 degrees. ஜூபிடரின் கதிர்வீச்சு வேகம் சேர்க்கப்படுகிறது (13.1 கி.மீ/வி):

• முன்பு: சூரியனைப் பொறுத்தவரை சுமார் 7.6 km/s ஆகும்.
• பின்னர்: சூரியனைப் பொருத்தவரை சுமார் 19.9 km/s ஆகும்.

விண்கலம் ஒரு எஞ்சின் அணைக்காமல் 12 கிலோமீட்டர் / செ. ஜூபிடர், 10²⁴ முறைகள் மென்மையானது, அதே வேகத்தை இழந்தது மற்றும் அளவிட முடியாத அளவிற்கு மிகவும் சிறிய அளவில் தாமதமானது.

மாஸ்டர்

சூரிய மைய வேகத்தின் மிகப்பெரிய மாற்றம்2v∞ sin(δ/2) ஆகும், இது வருகின்ற மற்றும் வெளியேறும் சராசரி வேகங்கள் கிரகத்தின் வேகத்தை ஒத்த அமைப்பில் வைக்கப்பட்டால் அடையப்படுகிறது. கடந்து செல்வது நெருங்கியது (சிறிய r_p) மற்றும் கிரகம் மிகவும் நிறைவாய் இருந்தால், δ என்பது கிரகத்தின் வாயுநிலை அல்லது ஆரம் வரையறைக்கு கீழ் இருக்கும்.

ஈர்ப்பு சக்தி உதவிகள் மூன்று-உடலின் பிரச்சினையில் கீழ்கண்டவாறு ஒரு வட்ட ஆற்றலை மாற்றுகின்றன: கிரகத்தின் சட்டத்தில் ஆற்றல் பாதுகாக்கப்படுகிறது; சூரியனின் சட்டத்தில் விண்கலத்தின் ஆற்றல் Δ = v_planet · Δv_rel மூலம் மாறுகிறது. திட்ட வடிவமைப்பாளர்கள் அவற்றை (காசினி: வெள்ளி, வெள்ளி, பூமி, ஜூபிடர்) இணைத்து சிறிய powered flybys சேர்க்கவும், இங்கு ஒபர்த் விளைவு மூலம் மிக நெருக்கமான நுழைவில் ஒரு எரிதல் பயனடைகிறது.