ஏவுதல் சாளரங்கள்: செவ்வாய்க்கு செல்லும் வழி

ஜூலை 2020 இல் மூன்று பணிகள் பதினான்கு நாட்களில் பூமியை விட்டுச் சென்றன: ஐக்கிய அரபு அமீரகத்தின் ஹோப் சுற்றுவட்டப்பாதையில், சீனாவின் டியான்வென்-1 மற்றும் NASA இன் பெர்செவன்ஸ் ரோவர். அது ஒரு தவறான எண்ணம் அல்ல. செவ்வாய் கிரகங்கள் சரியாக வரிசையில் இருக்கும் போது மட்டுமே மலிவாக அடைய முடியும், மற்றும் அது ஒவ்வொரு 26 மாதங்களுக்கு நடக்கிறது.

நீங்கள் ஒரு கிரகத்தில் இலக்கு இல்லை. அது இருக்கும் இடத்தில் நீங்கள் இலக்கு.

பார்

பூமி மற்றும் செவ்வாய் இருவரும் சூரியனை சுற்றி, உள்ளே பாதை மற்றும் வேகமாக பூமி. பூமியை விட்டு வெளியேறும் விண்கலம் நேரான கோட்டில் பறக்காது: அது சூரியனைச் சுற்றி அதன் சொந்த வட்டப்பாதையைப் பின்பற்றுகிறது, இது பூமியின் வட்டப்பாதையில் தொடங்கி செவ்வாய்வட்டப்பாதையில் முடிகிறது.

• இந்தப் பயணம் குறைந்த செலவில் செல்லும் வழியில் சுமார் 259 நாட்கள் ஆகும்.
• அந்த நேரத்தில் செவ்வாய் மீது நகர்கிறது கூட, எனவே அது பற்றி இருக்க வேண்டும் 44 டிகிரிகள் முன்னே பூமியில் இருந்து விலகி.
• பூமி செவ்வாய் கிரகத்தை முந்துகிறது மற்றும் அதே வரிசையில் ஒவ்வொரு 780 நாட்கள், சுமார் 26 மாதங்கள் மட்டுமே திரும்புகிறது.

சில வாரங்கள் மூலம் சாளரத்தை மிஸ் மற்றும் பயணம் மிகவும் அதிக எரிபொருள் செலவு, அல்லது நீங்கள் ராக்கெட் செய்ய முடியாததாகிவிடும். காத்திருக்க, மற்றும் அடுத்த சாளரம் இரண்டு ஆண்டுகள் தூரத்தில் உள்ளது.

புரிந்துகொள்

இரு வட்டங்களையும் வட்டங்களாகக் கருதி (பூமி 1 AU, செவ்வாய் 1.524 AU) சூரியனின் μ = 1.327 × 10¹¹ km³/s²ஐப் பயன்படுத்தி:

• மாற்று நீள்வட்டத்தின்a= (1 + 1.524)/2 = 1.262 AU; அதன் அரை காலம் 259 நாட்கள் ஆகும்.
• பூமியை விட்டு, விண்கலம் தேவைகள் 2.94 கிமீ/விநாடி பூமி சுற்றி சூரியனை விட 29.8 கிலோமீட்டர் / செக்கன் வேகத்தில்
• இது செவ்வாய் கிரகத்தின் கதிர்வீச்சில் 2.65 km/s மெதுவாக வந்து சேரும் மற்றும் கைப்பற்றப்பட வேண்டும் (பின்னுள்ள பாடம்).
• 259 நாட்களில் செவ்வாய் கிரகம் 360° × 259/687 ≈ 136°, எனவே அது 180° − 136° ≈ 44° முன்னே தொடங்க வேண்டும்.

உண்மையான கதிர்கள் சிறிது நீள்வட்டமாகவும், மலர்ந்ததாகவும் உள்ளன, எனவே ஒவ்வொரு சாளரமும் வேறுபட்டது; பணி வடிவமைப்பாளர்கள் “porkchop plots” உடன் ஆயிரக்கணக்கான ஏவுதலும் வருகைத் தேதிகளையும் ஒரு நேரத்தில் தேடுகிறார்கள். Δv ஐ ஒரு சிறிய தொகையாக செலுத்தினால் குறுகிய பயணத்தை வாங்கலாம்: பெர்சவேரண்ஸ் 203 நாட்கள் எடுத்தது.

மாஸ்டர்

சைனோடிக் காலம்:

1/S = 1/P_Earth − 1/P_Mars  →  S = 1 / (1/365.25 − 1/686.98) ≈ 780 நாட்கள்

குறைந்த பூமியின் சுற்றுப்பாதையிலிருந்து விலகுதல் வெறும் 2.94 கிமீ/வினாடி அல்ல: அது பூமியை விட்டுச் செல்ல வேண்டிய அதிகபட்ச அதிர்வெண் v∞ ஆகும். 200 கிமீ உயரத்தில் எரிவதால், தேவைப்படும் வேகம் √(v∞² + 2μ_E/r), எனவே 7.79 கிமீ/விநாடி நிறுத்தம் கொண்ட கதிரியக்கக் கோளிலிருந்து எரிவது சுமார் 3.6 கிமீ/விநாடி ஆகும், மேலும் ஓபர்த் விளைவு பூமியில் இருந்து 2.94 கிமீ/வினாடி தொலைவில் சேர்ப்பதை விட இது மலிவானதாக உள்ளது. விண்ணில் செலுத்தும் வாகனங்கள் இதை C3 = v∞² ≈ 8.7 km²/s² எனக் குறிப்பிடுகின்றன, இது செவ்வாய் கிரகத்தை விட்டு வெளியேற வேண்டிய குறைந்தபட்ச வேகம் ஆகும்.