Bu ders Local Solar System Foundation toparyň bir agzasy tarapyndan ýazyldy we bir hünärli synçy tarapyndan gowylaşdyrylmak mümkin. Sen bu meselä degişlimiň?
2006-njy ýylyň 10-njy martynda, kosmosda ýedi aý geçenden soň, NASA-nyň Mars Reconnaissance Orbiter-i öz altı esasy motoryny 27 minutlyk wagta ýakdy. Bu wagt üçin ol Marsyň aňyrsyndady, radio aragatnaşygyndan çykypdy: Yerdäki hiç kim onuň işleýänini bilmedi. Eger ýanmak başarmadyk bolsa, kosmos gämisi Marsdan geçip we Günüň töwereginde bir sonsuz orbita uçar.
Gelmek ýeterlik däl. Seni tutmak gerek.
Görkez
Bir kosmos gämisi bir gezegende “durup” bilmez. Ol onuň ýanyna düşer. tizleşdir a hiperbola. Özi-özünden, ol planetanyň etrabynda öwşüp we ýene çykyp gidýär, şol bir tizlik bilen gelipdir.
en ýakyn:
- Gaplamak ýaz. Enjamlar hereketiň ugruna garşy ýazýar. A modest burn turns the open curve into a long, closed ellipsis.
- Aerobraking. Eneýin ýanmakdan başga, kontroller orbitiň iň aşak noktasyny atmosferanyň iň ýokary ýerine düşürýär. Her bir geçişde, az-azdan howanyň ýykylyşy kosmos gämisini yavaşlatýar we ýokary noktalar aşak düşýär.
- Science orbit. Beş aýyň içinde ýüzlerçe geçişlerden soň, MRO 250 by 316 km beýiklikde aşak, takmynan daşarky orbite ýetdi we Marsy suratlandyrmak başlady.
Anla
Hohmann-a meňzeş ýol bilen Yerden gelen kosmos gämisi Marsa 2.65 km/s Marsdan çalt ýetýär. Marsyň gözýetiminden bu onuň “sonsuzlykdaky tizligidir”, v∞. 426 km beýiklikden düşýär, tizligi:
v = √(v∞² + 2μ/r) = √(2.65² + 2 × 42,828 / 3,822) ≈ 5.4 km/s
426 km’den 44,500 km’e çenli bir ellipsa, iň aşak noktadaky tizlik 4.56 km/s (vis-viva) bolmaly. Ideal, tiz alyjy ýazmak şundan 0.87 km/s çemesidir. A real 27-minute burn is less efficient because it is spread along the curve; MRO’s slowed the spacecraft by about 1 km/s.
Aşak bir daire orbita düz almak 2 km/s töweregi baha alar (göreň: Çagaşla) Aerobraking bu tapawudyň köpüsini saklap galýar, we saklanan ýangyjy kosmos gämisine we ylyma öwrülýär.
_Ýönetmek
Bir giperbolaň a = −μ/v∞² we e = 1 + r_p v∞²/μ eksentrikligi bar. uzakdan periapsise uçuş wagty Kepler’in hiperboliki deňlemesi M = e sinh F − F tarapyndan bellenýär.
Periapsis r_p’de bir ellipse’e apoapsis r_a bilen alnan Δv şudur
Δv = √(v∞² + 2μ/r_p) − √(2μ r_a / (r_p (r_p + r_a)))
bir örän uzak ellips üçin iň kiçi (r_a → uly): kosmos gämisi azda-azdan alnanok. Bu sebäpden gelenler ilkinji bolup bir boş orbita girerler, we näme üçin aerobraking ýa-da birnäçe kiçijik ýakmalar aşakdan gelýär. Marsa uçmak üçin, aerocapture (atmosferiň içinden bir ýelmeşýän daşyň arkasyndan geçmek) tutuşlygyna alçalmak ýakmagy ýerine ýetirip biler.
Syna
Bir kosmos gämisi Marsa v∞ = 2.65 km/s bilen ýetýär. Marsyň μ = 42,828 km³/s² we iň ýakyn gelşi 3,396 km radiusynyň üstünden 426 km. En ýakyn gelşide tizligi hasaplaň, √(v∞² + 2μ/r). Ondan soň şol bir beýiklikde daire orbit üçin zerur tizligi hasaplaň. Bu alnan ýakyş näçe ulu bolar, uzak elips üçin 0.87 km/s bilen deňeşdirilende?
Täzelik
Gysga sorag
3 tiz soraglar. Siziň dogrymyza göz ýetirmek üçin bir jogap saýlaň.
-
Eger bir kosmos gämisi gelen bolsa we öz enjamyny açmaýan bolsa, ol:
- A Seýsmologiki
- B Seýleň we ýene çyk
- C Daşarky orbita düş
- D Ýeriň üstünde dur
Jawaby görkez
B. Seýleň we ýene çyk
-
Näme üçin alnan ýazmak ýere iň ýakyn noktada edilipdir?
- A Görmek üçin has aňsat
- B Gök gämisi iň tizdir we bir ýakylma orbital energiýany iň ýokary tizlikde üýtgedýär
- C Atmosfer kömek edýär
- D Radio senäller has aňry
Jawaby görkez
B. Gök gämisi iň tizdir we bir ýakylma orbital energiýany iň ýokary tizlikde üýtgedýär Bu Oberth täsiri: birlige Δv energiýa üýtgemesi tizlige proporsional.
-
Aerobraking näme?
- A Paraşut bilen düşmek
- B Orbidyň iň aşak noktasyny üstki atmosferada yavaşlamak üçin basyp goý
- C Motorlar bilen çakmak
- D Ýokardan aşak
Jawaby görkez
B. Orbidyň iň aşak noktasyny üstki atmosferada yavaşlamak üçin basyp goý
Hat
- Dersi oka
- Çagaňy öwür
- Sorag
Bu enjamda öz ilerleýşine gaýd etmek üçin leksiýanyň tamamlanandygyny nyşana goý
Ders tamamlandy.
_Ikinji Gravity assists: the free slingshotBu dersdäki sözler
Mendiler
- NASA JPL, Mars Reconnaissance Orbiter arrival press kit (March 2006)
- NASA, Mars Reconnaissance Orbiter mission page
- NASA JPL, Basics of Space Flight, Chapter 14: Launch, Cruise and Arrival (aerobraking)
- JPL SSD, Astrodynamic parameters (GM of Mars)
Bu ders CC BY-SA 4.0 lisenziýaly.