เรนด์วูส: จับสถานีอวกาศ

ในเดือนธันวาคม 1965 เจมินี6และเจมินี7บินในระยะห่างกัน 30 เซนติเมตร สูง 300 กิโลเมตรเหนือโลก มันใช้เวลาสองปีของทฤษฎีและฝึกอบรมเพื่อไปถึงที่นั่น การพยายามครั้งแรกได้แสดงให้เห็นว่าการบินตรงไปยังเป้าหมายของคุณ, เช่นนักบินจะไม่ทำงานในวงโคจร

ในวงโคจร ถ้าจะตามทัน คุณต้องลดความเร็วลง ไม่ใช่เพิ่ม

ดูสิ

ทุกอย่างในวงโคจรต้องปฏิบัติตามกฎเดียว ลดลงเร็วกว่า. วงโคจรต่ำกว่านั้นสักระยะ และยานอวกาศก็เคลื่อนที่เร็วขึ้นตามมัน

1. ยิงเข้าไปในวงโคจรต่ำ หลังเป้าหมาย แคปซูลถูกตั้งเวลาให้เริ่มต้นทางใดทางหนึ่ง ด้านหลังสถานี และอยู่ใต้มันนิดหน่อย
2. เริ่มทำ รอบต่อรอบ แคปซูลด้านล่างจะเพิ่มมากขึ้น นี่ 20 กิโลเมตรใต้สถานี มันได้รับ 1.6 องศาต่อวงโคจร
3. ถูกไฟไหม้เล็กน้อยสองครั้งเครื่องย้ายฮอห์แมนขนาดเล็ก ยกแคปซูลขึ้นไปยังวงโคจรของสถานี
4. เข้าใกล้สุดท้าย ระยะทางไม่กี่ร้อยเมตรสุดท้าย จะบินช้าๆ ตามทิศทางของการบิน โดยคอมพิวเตอร์ที่ถูกดูแลโดยลูกเรือ ความเร็วในการปิดตัวอยู่ที่ไม่กี่เซนติเมตรต่อวินาที

เข้าใจ

ระยะโคจร: T = 2π√(r³/μ) ด้วย μ = 398,600 กิโลเมตรต่อวินาที

• แคปซูลที่ 400 กิโลเมตร (r = 6,778 กิโลเมตร): 92.6 minutes
• สถานีที่ 420 กิโลเมตร (r = 6,798 กิโลเมตร): 93.0 minutes

ทุกโคจรของแคปซูล สถานีจะปกคลุมเพียง 92.6/93.0 ของรอบ: แคปซูลได้รับ 360° × (1 − 92.6/93.0) ≈ 1.6°, ประมาณ 190 กม. ปิดช่องว่าง 20 องศาใช้เวลาประมาณ 13 รอบโคจร ประมาณ 20 ชั่วโมง

การขนส่งจาก 400 ถึง 420 กิโลเมตร มีค่าใช้จ่ายประมาณ 5.6 เมตรต่อวินาที สำหรับแต่ละการเผาไหม้สองครั้ง: เล็กน้อยเมื่อเทียบกับความเร็วรอบโคจร 7.7 กิโลเมตรต่อวินาที

เจ้านาย

ใกล้กับเป้าหมาย วิศวกรที่มาพบปะใช้สมการ Clohessy-Wiltshire (ฮิลล์) การเคลื่อนไหวแบบเส้นตรงในกรอบ ที่โคจรไปรอบๆ เป้าหมาย

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

พวกเขาอธิบายพฤติกรรมแปลกๆ: การผลักไปข้างหน้า (+ẏ) ทำให้ผู้ตามล้อมขึ้น (x เติบโต) และจากนั้นก็ดำน้ำกลับ เส้นทางเข้าใกล้จะถูกออกแบบตามแกน y (V-bar, จากด้านหลัง) หรือแกน x (R-bar, จากด้านล่าง, ที่การเคลื่อนไหวตามธรรมชาติช่วยเบรก), ด้วยกฎความปลอดภัยเพื่อให้เครื่องยนต์ที่ล้มเหลวไม่เคยนำไปสู่การชน