డెల్టా- వి మాప్
భూమి, కక్ష్య, చందమామ, మార్స్ మరియు అణువుల మధ్య ప్రయాణించడానికి వేగంలో ఎంత మార్పు తీసుకుంటుంది.
ESO/S. Guisard (www.eso.org/~sguisard) (CC BY 4.0)
డెల్టా- వి మాప్
ఈ ఏమిటి? అంతరిక్ష ప్రయాణం యొక్క ఒక నమూనా. ప్రతి వరుస ఒక ప్రయాణంలో ఒక భాగము, మరియు దాని సంఖ్య ఆ భాగమును గాలిలో కదిలించుటకు అంతరిక్ష నౌక ఎంత వేగమును మార్చవలసివుందో చెబుతుంది. భాగాలను జతచేయండి మరియు మీరు ప్రయాణం యొక్క ఇంధన బడ్జెట్ ను పొందుతారు.
ఎలా ఉపయోగించాలి: ప్రారంభం మరియు గమ్యస్థానాన్ని ఎంచుకోండి: నమూనాపై రెండు చుక్కలను టచ్ చేయండి, నుండి మరియు కు మెనూలను ఉపయోగించండి, లేదా ప్రయాణ బటన్లలో ఒకదాన్ని వత్తుము. మార్గం వెలుగులోకి వస్తుంది మరియు ఇంధన బడ్జెట్ బార్ ప్రతి అడుగును జత చేస్తుంది.
ఈ ప్రయాణానికి ఇంధన బడ్జెట్
మొత్తం డెల్టా- v
మొత్తం నమూనాను చూడటానికి పార్శ్వంగా స్క్రోల్ చేయండి.
విలువలు ఒక మార్గం, ఆదర్శ భావోద్వేగ నడకలు సాధారణ గుర్తు లేకుండా. నిజమైన మిషన్లు నష్టాలు మరియు ప్లాన్ మార్పులు జతచేయండి.
ఈ ప్రయత్నించండి
- భూమి యొక్క ఉపరితలం నుండి తక్కువ భూమి కక్ష్యకు వెళ్ళడానికి "ఆబ్జెక్టు" ను నొక్కండి.సూచన: ఆ మొదటి అడుగు ఖర్చు 9.4 కిలోమీటర్లు / సెకను. కక్ష్య నుండి చందమామ యొక్క ఉపరితలం వరకు అన్ని మార్గాల్లో వెళ్ళడం కేవలం 5.6 కిలోమీటర్ల / సెకను ఎక్కువ ఖర్చు అవుతుంది.
- "చందమామ" నొక్కండి, ఆపై "మార్స్", మరియు మొత్తం పోల్చండి.సూచన: అవి దాదాపు ఒకే విధంగా ఉంటాయి: సుమారు 15.0 మరియు 15.1 కిలోమీటర్లు/సెకను, అయితే మంగళ గ్రహం ఎల్లప్పుడూ చంద్రుడి కంటే నూట యాభై రెట్లు దూరంలో ఉంటుంది. మీరు భూమిలో ఉన్నప్పుడు బ్రేక్ గాలి మార్స్ కలిగి; చంద్రుడు ఏమీ ఉంది, ప్రతి బిట్ నెమ్మదిగా డౌన్ ఖర్చులు ఇంధనం సో.
- మంగళ గ్రహం ఉపరితలం నుండి తిరిగి భూమి ఉపరితలం కు ఒక ప్రయాణం ప్లాన్.సూచన: భూమి యొక్క ఉపరితలంపైకి దిగడానికి చివరి అడుగుకు 0 కిలోమీటర్లు/సెకను ఖర్చు అవుతుంది: భూమి యొక్క వాయువు మరియు ఒక వేడి రక్షణ ప్రతి అపోలో బృందానికి చేసినట్లుగా బ్రేకింగ్ చేస్తాయి. మంగళ గ్రహం నుండి కదిలించడం ఇంకా 4.1 km/s ఖర్చు అవుతుంది.
- "భూస్థిర కక్ష్యకు" నొక్కండి మరియు తక్కువ భూకక్ష్య నుండి తక్కువ చంద్ర కక్ష్యకు వెళ్ళడంతో పోల్చండి.సూచన: TV మరియు వాతావరణ ఉపగ్రహాలు కూర్చునే అధిక కక్ష్యను చేరుకోవడం చందమామ చుట్టూ కక్ష్యను చేరుకోవడానికి సమానంగా ఉంటుంది: రెండు సందర్భాలలో కూడా తక్కువ భూకక్ష్య నుండి సుమారు 3.9 కిమీ / సె.
దీని వెనుక ఉన్న ఆలోచనలు
డెల్టా-v ఏమిటి?
రోడ్డు ప్రయాణం గురించి ఆలోచించండి. మీరు వేగాన్ని పెంచే ప్రతిసారీ మరియు బ్రేక్ చేసే ప్రతిసారీ వాటిని కలుపుకొని: మొత్తం మీ డెల్టా- v. అంతరిక్షంలో ఎటువంటి దారులు లేవు, అలాగే బ్రేకులు కూడా లేవు, కాబట్టి వేగం యొక్క ప్రతి మార్పు, పైకి లేదా క్రిందకు, రాకెట్ ఇంజిన్ నుండి వస్తుంది, మరియు దానిలో ప్రతి చిన్న భాగం ఇంధనాన్ని ఖర్చు చేస్తుంది.
కక్ష్యలోకి చేరుకోవడం ఎందుకు అత్యంత కష్టమైన అడుగు?
కక్ష్యలో ఉండటం అంటే అధికంగా ఉన్నట్లు కాదు. అది భూమి చుట్టూ పడిపోతూనే ఉండటానికి బదులుగా, దానిలోకి వెళ్ళడం గురించి. గాలి పైకి 7.8 కిమీ/ సె (సుమారు 28,000 కిమీ/ గంట) వేగంతో వెళుతుంది, ఒకసారి గ్రహం చుట్టూ తిరిగిన తరువాత సుమారు 90 నిమిషాల సమయం పడుతుంది. పైకి వెళ్ళే మార్గంలో రాకెట్ కూడా గురుత్వాకర్షణ మరియు వాయు దోషాన్ని ఎదుర్కొంటూ సుమారు 1.5 నుండి2కిమీ/ సె కోల్పోతుంది (భూమి యొక్క స్పిన్ కొద్దిగా వెనుకకు వస్తుంది), కాబట్టి ఈ ఒక్క అడుగుకు సుమారు 9.4 కిమీ/ సె ఖర్చు అవుతుంది.
చంద్రుడిపై దిగడం కంటే మంగళ గ్రహం మీద దిగడం ఎందుకు తక్కువ ధరకే ఉంటుంది?
రామాయణంలో ఒక కథ ఉంది. ఒక లెండర్ అధిక వేగంతో ఆ వాయువు హిట్ మరియు దాని వేడి శిల్పం వేడి వేగం మార్చుతుంది; పారాచూట్స్ మరియు చివరలో ఒక చిన్న క్షిపణి మిగిలిన పని చేయండి. అంటే, నమూనా అంగారక గ్రహంపై దిగడానికి 0 కిలోమీటర్లు/సెకనుల రాకెట్ ఇంధనాన్ని లెక్కిస్తుంది, కానీ ఎయిర్లెస్ చంద్రుడి కోసం 1.63 కిలోమీటర్లు/సెకనులు, అక్కడ ఇంజిన్లు అన్ని బ్రేకింగ్ చేయాలి. మంగళ గ్రహాన్ని వదిలివేయడం మరొక కథ: తిరిగి కక్ష్యలోకి చేరుకోవడానికి 4.1 కిలోమీటర్లు/సెకను ఖర్చు అవుతుంది.
ఏమిటి యుద్ధం?
గ్రహం యొక్క వాయువును ఒక ఉచిత బ్రేక్ వలె ఉపయోగించుట. ఒక అంతరిక్ష నౌక వాతావరణము యొక్క పొడవైన పైభాగమునకు దిగుతూ ఉంటుంది, అది దానిని నెమ్మది చేస్తుంది, మరియు ఇది ఇంధనాన్ని ఆదా చేస్తుంది, లేకపోతే అది కరిగిపోతుంది. 2006 లో NASA యొక్క మార్స్ రికాన్సోన్స్ ఆర్బిటర్ ఈ విధంగా తన కక్ష్యను తగ్గించింది, సుమారు ఐదు నెలల పాటు మార్స్ యొక్క అధిక వాయుము ద్వారా వేలాదిగా దిగుతూ ఉంది.
ప్రతి కిలోమీటరు/సెకను ఎంత ముఖ్యమో తెలుసా?
ఒక క్షిపణి తనకు తానుగా ఇంధనం తీసుకెళ్లాలి, ఆ ఇంధనాన్ని కూడా ముందుకు తొక్కాలి.అందుకే ప్రతి కిలోమీటరు/సెకనుకు ముందుకు వెళ్ళడానికి మరింత ఇంధనం అవసరం అవుతుంది.అందుకే సౌరన్ V ఉపగ్రహం చందమామ మీదకి అంతరిక్ష యాత్రికులను పంపింది.ఇది ప్రయోగించినప్పుడు దాదాపు 3000 టన్నుల బరువు కలిగి ఉండి, అందులో ఎక్కువ భాగం ప్రోపాల్ట్స్.
మూలాలు: కంప్యూటెడ్ లెగ్స్ ప్రమాణం రెండు-శరీరం కక్ష్య ఫార్ములాలు ఉపయోగిస్తారు NASA/JPL గ్రహం సమాచారం (scripts/build-deltav.mjs); వికీపీడియాలో డెల్టా-v బడ్జెట్ వ్యాసంలో నుండి సాధారణ లెగ్స్ మరియు దాని సూచించిన సంబందాలు. సాటర్న్ V లాంచింగ్ మాస్: NASA. మార్స్ రికనెక్షన్ ఆర్బిటర్ ఎయిరోబ్రేకింగ్: NASA/JPL.
"డెల్టా వీ" అని చెప్పు. దీని అర్థం "వేగంలో మార్పు": ఒక అంతరిక్ష నౌక ఎంత వేగంగా, నెమ్మదిగా లేదా దిశను మార్చాలి. ఇది ప్రయాణానికి ఇంధన బడ్జెట్ వంటి పనిచేస్తుంది, కిలోమీటర్లు ప్రతి సెకను (కిలోమీటర్లు/ సె) లో కొలవబడుతుంది.
పదకోశములో మరింత →ఒక గ్రహం లేదా నక్షత్రం చుట్టూ పడిపోతూనే ఉంటుంది ఏదో యొక్క మార్గం ఎప్పుడూ అది హిట్ లేదు, ఎందుకంటే ఇది బాగా వేగంగా పార్శ్వంగా కదులుతుంటుంది.
పదకోశములో మరింత →ఒక కక్ష్య గాలి పై కొద్ది నూటకొద్దీ కిలోమీటర్ల ఎత్తులో అంతర్జాతీయ అంతరిక్ష కేంద్రం అక్కడికి విమానాలు, భూమి చుట్టూ ఒకసారి 90 నిమిషాల లో.
ఒక అధిక కక్ష్య, భూమి యొక్క ఒక వంపు (24 గంటలు) కంటే ఎక్కువ సమయం పట్టే ఒక ప్రయాణంలో భూమి చుట్టూ 35,786 కిలోమీటర్ల ఎత్తున భూమిని చేరుతుంది. ఒక ఉపగ్రహం అక్కడ ఊగిసలాటలో ఇంకా కనిపిస్తుంది, TV మరియు వాతావరణం ఉపగ్రహాలు దీనిని ఉపయోగించడానికి కారణం.
ఒక చోటు నుండి మరొకచోటుకు వెళ్ళుటకు ఉపయోగించే ఒక పొడవైన కక్ష్య, ఒక హైవే స్లిప్ రోడ్ వంటిది. మీరు దానిని దాటి వెళ్తారు; మీరు అక్కడ ఉండరు.
ఒక గ్రహం యొక్క వాయువును ఒక ఉచిత బ్రేక్ వలె ఉపయోగిస్తుంది. అంతరిక్ష నౌక వాతావరణము యొక్క పొడవైన పైభాగమునకు దిగుతూ ఉంటుంది మరియు వాయు ద్రోణి దానిని నెమ్మది చేస్తుంది, ఇంధనం ఆదాచేస్తుంది. ధర వేడి, కాబట్టి అది ఒక వేడి శిల్పం లేదా చాలా జాగ్రత్తగా పాస్ అవసరమవుతుంది.
రెండు వృత్తాకార కక్ష్యల మధ్య తరలించుటకు అత్యంత ఇంధన-ఆదా మార్గం: ఒక ఊపు కొత్త కక్ష్యను తాకిన ఓవల్ పథాన్ని ప్రారంభించడానికి, మరియు మీరు అక్కడ చేరినప్పుడు రెండవ ఊపు.
పదకోశములో మరింత →డాటా పట్టిక (వచనం ప్రత్యామ్నాయము)
| నుండి | రెండు | → | ← | ఎలా అది పనిచేసింది |
|---|---|---|---|---|
| భూమి ఉపరితలం | తక్కువ భూమి కక్ష్య (200 కిమీ) | 9.4 కి.మీ./సె | 0 కి.మీ./సె (aerobraking ఉపయోగించవచ్చు) | సాదారణ (ప్రచురితమైన): Delta-v budget (Wikipedia, with its cited references), typical values including lossesకక్ష్యలోకి ప్రయోగం: 7.8 కిలోమీటర్ల/సెకను కక్ష్య వేగం, గురుత్వాకర్షణ మరియు వాయు పీడనానికి నష్టాలు. |
| తక్కువ భూమి కక్ష్య (200 కిమీ) | భూస్థిర ట్రాన్స్ ఫర్ కక్ష్య | 2.45 కి.మీ./సె | 2.45 కి.మీ./సె (aerobraking ఉపయోగించవచ్చు) | గణితం (ఉత్తమ): Hohmann perigee burn, 200 km to 35,786 km altitude, equatorial |
| భూస్థిర ట్రాన్స్ ఫర్ కక్ష్య | భూస్థిర కక్ష్య | 1.48 కి.మీ./సె | 1.48 కి.మీ./సె | గణితం (ఉత్తమ): Hohmann apogee burn, no plane changeవిశ్వవిద్యాలయం నుండి ఒక ప్రయోగ స్థలం దూరంలో, కూడా కక్ష్య యొక్క టిల్ట్ మార్చడం సెకనుకు కొన్ని నూట నాలుగు మీటర్లు జోడిస్తుంది. |
| తక్కువ భూమి కక్ష్య (200 కిమీ) | భూమి ఎస్కేప్ | 3.22 కి.మీ./సె | 3.22 కి.మీ./సె (aerobraking ఉపయోగించవచ్చు) | గణితం (ఉత్తమ): Escape speed minus circular speed at 200 km |
| తక్కువ భూమి కక్ష్య (200 కిమీ) | చంద్రునికి బదిలీచేయుము | 3.13 కి.మీ./సె | 3.13 కి.మీ./సె (aerobraking ఉపయోగించవచ్చు) | గణితం (ఉత్తమ): Raise apogee to the Moon's mean distance |
| చంద్రునికి బదిలీచేయుము | తక్కువ చంద్ర కక్ష్య (100 కిమీ) | 0.82 కి.మీ./సె | 0.82 కి.మీ./సె | గణితం (ఉత్తమ): Patched conic capture into a 100 km lunar orbit |
| తక్కువ చంద్ర కక్ష్య (100 కిమీ) | చంద్రుని ఉపరితలం | 1.63 కి.మీ./సె | 1.63 కి.మీ./సె | గణితం (ఉత్తమ): Circular speed at 100 km (ideal, no gravity losses; real landings need more) |
| తక్కువ భూమి కక్ష్య (200 కిమీ) | మార్స్ కు బదిలీ | 3.61 కి.మీ./సె | 3.61 కి.మీ./సె (aerobraking ఉపయోగించవచ్చు) | గణితం (ఉత్తమ): Earth-Mars Hohmann departure from 200 km, Oberth effect included |
| మార్స్ కు బదిలీ | తక్కువ మార్స్ కక్ష్య (300 కిమీ) | 2.09 కి.మీ./సె (aerobraking ఉపయోగించవచ్చు) | 2.09 కి.మీ./సె | గణితం (ఉత్తమ): Capture into a 300 km circular Mars orbit |
| తక్కువ మార్స్ కక్ష్య (300 కిమీ) | మంగళ గ్రహం | 0 కి.మీ./సె (aerobraking ఉపయోగించవచ్చు) | 4.1 కి.మీ./సె | సాదారణ (ప్రచురితమైన): Delta-v budget (Wikipedia, with its cited references), typical values including lossesల్యాండింగ్ ఎక్కువగా వాతావరణం (హిట్ షీల్డ్ మరియు పారాచూట్లు)ను ఉపయోగిస్తుంది; కక్ష్యలోకి తిరిగి చేరడం ప్రచురిత సాధారణ విలువ. |
| తక్కువ భూమి కక్ష్య (200 కిమీ) | భూమికి దగ్గరగా ఉన్న అణువు (బెన్ను) | 4.11 కి.మీ./సె | 4.11 కి.మీ./సె (aerobraking ఉపయోగించవచ్చు) | గణితం (ఉత్తమ): Heliocentric Hohmann 1 au to Bennu's semi-major axis, coplanar (ignores its 6 degree inclination and its eccentricity); departure from 200 km LEO |
| తక్కువ భూమి కక్ష్య (200 కిమీ) | క్రోమోజోములు | 9.48 కి.మీ./సె | 9.48 కి.మీ./సె (aerobraking ఉపయోగించవచ్చు) | గణితం (ఉత్తమ): Heliocentric Hohmann 1 au to Ceres, coplanar (ignores its 10.6 degree inclination); departure from 200 km LEO, capture into a 200 km Ceres orbit |
సాధనాలు మరియు పాఠాలు నేర్చుకోవటానికి మాత్రమే సులభీకరించిన నమూనాలను ఉపయోగిస్తాయి. అవి నావిగేషన్, మిషన్ ప్రణాళిక లేదా ఏ కార్యాచరణ నిర్ణయం కోసం ఉపయోగించబడకూడదు. ధృవ పత్రములు ఉచితమైనవి మరియు అక్రిడిటెడ్ కావు. విద్యా విషయముల నిరాకరణ చదవండి