እዚ ትምህርቲ'ዚ ብLocal Solar System ኣባል ናይቲ ፋውንዴሽን ቡድን ተጻሒፉ እዩ፣ ከምኡ'ውን ብተጠቓለለ ተመራመርቲ ክሻሻል ይኽእል እዩ። ኣብ'ዚ ርክብ እዚ ትጥቀመሉዶ?
ኣብ 1977፡ እቶም ክልተ ናሳታት ወዮጃር ምድሪ ኣውጺኦም ኣብ ሓደ መንገዲ ምስ ተጓዕዙ፡ እቲ ዝለዓለ ናይ ምትእስሳር ከባቢ-ኣሕዋት ከም ጁፒተር፣ ሰተራን፣ ዩራኒስን ነፕቶንን፣ ዚጥቀመሉ ዝነበረ፣ ኣብ ልዕሊ 175 ዓመታት ብቐንዱ ዚመጽእ እዩ ነይሩ። ኩሉ ምድሪ መንገዶም ረኸበን ናብ ቅድሚኡ ብግቡእ ተጓዕዞም። Without those free boosts, Voyager 2 could never have reached Neptune in twelve years.
እቲ ፕላኔት ენერგიን ኣይምሃብን እዩ። ንኻልኦት ድማ ንክነብር ይሕግዘካ እዩ።
ርአ
ኳስ ቴኒስ ኣብ ፊት ናይቲ ዝጓዓዝ ባቡር ዝተጣዕሰ ምስክርነት ምሃብ። ብኸምኡ ድማ፡ ካብቲ ኣብ ልዕሊኡ ዝተጣቀሰ፡ ብኸምዚ ዓይነት በብግዜኡ ይቕጽል፣ ምኽንያቱ፡ እቲ ባቡር ናብኡ እዩ ዝጓዓዝ ነይሩ። ግራቪቲ ኣሲስ (gravity assist) ድማ እቲ ሓደ ዓይነት እዩ፣ ምስ ግራቪቲ ዘይኮነስ ምስ ምጥቃም:
- ካብ ምድሪ ዝረአ, the spacecraft falls into, swings round and climbs out at ልክዕ እቲ ሓደ ፍጥነት ናቱ እዩ ዝርከብ። እቲ መራሒ ጥራይ እዩ ዝቕይር።
- ካብ ፀሓይ ዝተረፈ, እቲ ፕላኔት’ውን ብብዙሕ ኪሎሜተር/ሰ. ይንቀሳቐስ እዩ። እቲ ዝግበር ዘሎ ዑደት ናብቲ ናይ ናሳ መርከብ ቀደምን ድሕሪኡን ክጨመር፡ ምኽንያቱ እቲ መስመር ተቐየረ፣ እቲ ሓሙሽተ ፍጥነት ካብዚ ኣዝዩ ይበልጽ እዩ።
ብፍጻመ እቲ ፕላኔት ምስ ኼድካዮ፡ ኣብ በረኻታት ናይቲ ፕላኔት፡ ፍጥነት ይጨምራ። ኣብ ቀጻሊ ምኻድ ይወስዶ’ዩ፤ እዚ እዩ መልእኽቲ ዝዝንጋዕ ዝነበረ ናብ ሜርኩሪ ንምውጣጥ።
ርዱእ
ኣብ’ዚ ምሳሌ እዚ፡ እቲ መርከብ ናብ ናፕከር ብv∞ = 7.5 ኪሎሜተር/ሰ. ይቕርብ እዩ፣ ከምኡ’ውን ካብ ማእከል ናፕከር 5 ሬዲዮታት ናፕከር ይኸይድ እዩ። እቲ ሒፐርቦላ ዝቐንዕ መንገዲኡ ብ
δ = 2 arcsin(1/e), e = 1 + r_p v∞² / μ
ምስ μ_Jupiter = 1.267 × 10⁸ km³/s², e = 1.16 ከምኡ’ውን እቲ ምቕጻል ኣብ ልዕሊ 119 ዲግሪ. ርሒቕነት ኣውራጃዊ ናይ ጁፒተር (13.1 ኪሎሜትር/ሰ) ብምእታው:
- ቅድሚ’ዚ: ኣብ ልዕሊ 7.6 ኪሎሜተር/ሰከንድ ርክብ ምስቲ መዓልቲ ዘለዎ።
- ድሕሪኡ: ልዕሊ 19.9 ኪሎሜተር/ሰከንድ ርክብ ምስቲ መዓልቲ ዘለዎ።
እቲ ናሳ 12 ኪሎሜተር/ሰ. ዝኸውን ፍጥነት ኣሕሊፉ እዩ፣ ብዘይ ምውጻእ ናይ ሞተር መሳርሒታት። Jupiter, 10²⁴ times heavier, lost the same momentum and slowed by an amount far too small ever to measure.
መረጺ
እቲ ዝዓቢ ለውጢ ኣብ ሒሊዮሴንትራላዊ ፍጥነት 2 v∞ sin(δ/2) እዩ፣ እቲ ዝረኸቦ ድማ ምስቲ ዝመጽእ እናወጸን ዝመጽእን ርክብ ፈጣንነት ብተዛማዲ ስለ ዝተቐመጠ ስለ ፍጥነት ፕላኔት እዩ። እቲ ማይ ብቐሊሉ ክኸይድ ከሎ (ብዝሓልፍ r_p)፡ እቲ ፕላኔት ድማ ብቑዕ እንተኾይኑ፡ δ ንኹሉ ግዜ ይበልጽ፣ ክሳብ እቲ ኣብ ገደብ ዝርከብ ኣየር ወይ ሬዲዩስ ናይቲ ፕላኔት.
ግምታዊ ኣበርክቶታት ናይቲ ዑደት ენერგიያ ኣብ ሓደጋ ናይ ሰለስተ-ኣእምሮታት፡ ኣብ ፍሬም እቲ ፕላኔት ენერგიያ ትጥቀመሉ’ያ፡ ኣብ ፍሬም እቲ ፀሓይ ენერგიያቱ ብΔE=v_planet · Δv_rel ይቕየር። እቶም ንድኻታት መዕረፊኦም (Cassini: Venus, Venus, Earth, Jupiter) ይጥቀሙሎም፡ ከምኡውን ዝንቡር powered flybys ይጨምሩ፡ እቲ ኣብ ቀረባ መዳያት ዚርከብ ብኽብሪ ካብቲ ናይ Oberth ውጽኢት ዚውሃብ ጥቅምታት የምጽእ እዩ።
ፈትሹ
ኣብ ቬክተር ዲኣግራም፣ እቲ ወጻኢ ባሕሪ ዝርከብ ብተዛማዲ ንጁፒተር ዘለዎ ርዝመት፡ ከምኡ'ውን እቲ ዘምጽኦን እዩ ነይሩ። ኣብ ሓዳስ ሰሌዳ ጽሓፍዎ: ነቲ 13.1 ኪሎሜትር/ሰከንድ ባሕሪ ጁፒተር ናብ ክልተ ጨምር። እንታይ ውጽኢት እዩ ዝረኸብካ? ከመይ ጌርካ ካብ ኋላ ናይቲ ፕላንታ (ኣብ ቅድሚኡ ዘይኮነ) ምኻድ ይሕግዘካ፧
ናጽነት ማለት ኣብ ልዕሊ ህዝቢ ኤርትራ ምውሳድ እዩ።
ፈጣን ሕቶታት
3 ሕቶታት ፈጣን. መልሲ ምውሳድ እንተ ትሓስብ ክትርኢ።
-
ንጉዳይ ጁፒተር፡ ሓደ መርከብ ኣብ ሰማይ ዝጓዓዝ፡ ብ:
- A ዝያዳ ፍጥነት ካብቲ ምስ ረኸበ
- B እቲ ሓደ ፍጥነት፣ ኣብ ሓደ አዲስ መስመር
- C ዝናብ
- D ርሒቕ
መልሲ ኣሳየ
B. እቲ ሓደ ፍጥነት፣ ኣብ ሓደ አዲስ መስመር
-
ካብ መን እዩ እቲ ተጨማሪ ፍጥነት (ብተዛማዲ ምስቲ ናይ ጨረቃ) ዝመጸ?
- A ካብ መሳርሒታት ናይቲ መርከብ
- B ካብቲ ዞባ ናይ ጁፒተር ኣብ ልዕሊ መዓልቲ፡ ጁፒተር ብቐሊሉ ይዝንጋዕ
- C ካብ ፀሓይ
- D እዚ እዩ ሓደ ፍልልይ
መልሲ ኣሳየ
B. ካብቲ ዞባ ናይ ጁፒተር ኣብ ልዕሊ መዓልቲ፡ ጁፒተር ብቐሊሉ ይዝንጋዕ
-
ንኸይድካስ፡ እቲ መሳርሒ ናጻ ቦታ ክኸይድ ኣለዎ:
- A ኣብ ፊት ናይቲ ፕላኔት (ኣብ ቅድሚ ምንቅስቓሱ)
- B ኣብ ኋላ ናይቲ ፕላንታ (ንዕኡ ዝስዕብ)
- C ቀጥተኛ ወደ ማእከል
- D ፍልልይ የብሉን።
መልሲ ኣሳየ
B. ኣብ ኋላ ናይቲ ፕላንታ (ንዕኡ ዝስዕብ)
ቃላት ኣብ’ዚ ትምህርቲ’ዚ
ምንጭታት
- NASA JPL, Basics of Space Flight, Chapter 4: Gravity assist
- NASA JPL, A Gravity Assist Primer
- NASA, Voyager mission: planetary tour
- NASA NSSDCA, Jupiter Fact Sheet (mean orbital velocity 13.07 km/s)
እዚ ትምህርቲ'ዚ ብሊስንስ CC BY-SA 4.0 እዩ ዝርከብ።