Delta-v Map
Yer, orbita, Ay, Mars we asteroidler arasy gitmek üçin näçe tizlikde üýtgemek gerek.
ESO/S. Guisard (www.eso.org/~sguisard) (CC BY 4.0)
Delta-v Map
Bu näme? A space trips map. Eher bir hat bir seýilgähiň bir bölegidir we onuň sany bu bölümi uçmak üçin kosmos gämisiň tizligini näçe üýtgetmelidigini aýdýar. Bu bölekleri goşsaňyz siz seýilgähiň ýangyjyny alyp bilersiňiz.
Ony nädip ulanmak gerek: Başlanç we ahtaryş ýerini saýlaň: kartada iki noktany basyň, "Ondan" we "Hatara" menülerinden peýdalanyp ýa-da syýahat batnlaryndan birini basyn. Ýol ýagtylanýar we ýangyjyň býujet zolaky her bir aýak üçin goşmaça bolýar.
Bu syýahat üçin ýangyjyň býujeti
_Iň az
Eň täsin kartany görmek üçin sag tarapa süýşür
Mykdarlar bir taraply, ideal impulsiw manewrler eger tipiki diýlip nyşanlanmasa. Akyly missiýalar ýitirmeleri we plan üýtgeşmeleri goşýar.
Şuny synla
- "Orbite" basyp ýer ýüzünden aşak ýer orbita git.Ýüzlenme: Bu ilkinji ädim 9.4 km/s töweregi çykdajy edýär. Orbitten Ayyň ýüzüne çenli barmak diňe 5.6 km/s töweregi çykdajy edýär.
- "To the Moon", soňra "To Mars" basyp, we jemi deňle.Ýüzlenme: Olar azda-kem birmeňzeşdir: 15.0 we 15.1 km/s aralygynda, Mars her wagt Aydan yüz esse uzak bolsa-da. Marsyň siz düşeniňizde ätiýaç etmek üçin howasy bar; Ayyň hiç biri ýok, şonuň üçin her bir ätiýaç etmek ýangyjy sarp eder.
- Marsyň ýüzünden Yeriň ýüzüne dolanyp gitmek üçin bir syýahat planlaÝüzlenme: Sonky aýagy, ýer ýüzüne düşmek üçin 0 km/s töleg gerek: Yeriň howasy we bir gyzgynlyk goragy hemme Apollo ekipažlary üçin eden ýaly freni edýär. Marsdan çykmak hala-ha 4.1 km/s töleg gerek.
- "Geostationary orbit" basyp we ony aşak Earth orbitden aşak moon orbite gitmek bilen deňle.Ýüzlenme: Telewizor we howa serişdeleri oturýan ýokary orbita ýetmek üçin aýyň töwereginde orbita ýetmek ýaly gymmatlyklar gerekdir: iki ýagdaýda hem aşakdaky ýer orbitasyndan 3.9 km/s.
Buň arkasyndaky pikirler
Delta-v näme?
Bir ýol syýahatyny pikir et. Her bir tizleşen we her bir çakylan wagtyny goş: bu jemi siziň delta-v'nizi düzýär. Aýal aýda hiç bir ýol ýok, hiç bir çaklanma ýok, şonuň üçin her bir tizligiň üýtgemesi, beýik ýa kiçi, raketa motoryndan gelmeli, we onuň her bir bölegi ýangyjy sarp edýär.
Näme üçin orbita ýetmek iň kyn ädimdir?
Orbitada bolmak ýokary bolmagyň meselesi däl. Ol burçdan-burça gitmekdir, sebäbi siz ýer ýüzüne düşmekden başga ýer ýüzünde düşüp durmaýarsyňyz. howanyň üstünden 7.8 km/s (28000 km/sagat) tizlikde, bir gezek dünýäni 90 minutda dolap geçýärsiňiz. Ýokary çykmakda raketa hem gravitasiýa we howa çekişmesine garşy göreşmek üçin 1.5 - 2 km/s tizligini ýitirir (Dünýäniň dönmegi biraz arka tarapa gidýär), şonuň üçin bu bir ädim 9.4 km/s töweregi wagt alýar.
Nirä düşmek gerek?
Marsyň inçe bir atmosferasy bar. Bir lander bu howany ýokary tizlikde urýar we onuň gyzgynlyk goragy bu hızı gyzgynlyga öwürýär; paraşütler we gysga raketaň soňunda ýakylma gaýdyp galanyny edýär. Şuňa görä harita Marsa düşmek üçin 0 km/s raketa ýagy hasaplaýar, emma 1.63 km/s howasyz Ay üçin, ol ýerde motorlar ähli frenlemeni etmek gerek. Marsdan çykmak başga bir hekaýa: orbita gaýtmak 4.1 km/s töweregi baha berýär.
Aerobraking näme?
Bir gezegeniň howasyny bir azat bremza hökmünde ulanmak. Bir kosmos gämisi atmosferanyň inçe üsti bilen gaçýar, gaçmak ony yavaşladar we ol başgaça ýakyljak ýagy saklaýar. 2006 NASA's Mars Reconnaissance Orbiter öz orbitasyny şu usul bilen gysdyrdy, Marsyň üstki howasy içinden ýüzlerçe gaçmalar bilen takmynan bäş aý içinde.
Näme üçin her km/s bunça ähmiýetli?
Bir raketa öz ýangyjyny götermeli, we bu ýangyjyň hem sürtülmeli. Şonuň üçin her bir goşmaça km/s öňkisinden has köp ýangyjy talap edýär. Bu sebäpden Saturn V astronautlary Ay'a iberdi, onuň 3000 tonna golaý agramy bardy, şondan köpüsi propan.
Menbalar: hasaplanan aýaklar standart iki beden orbit formulalary ulanyp NASA/JPL planet maglumatlary (scripts/build-deltav.mjs); Wikipediada Delta-v býujet makalasyndan we onuň getiren salgylaryndan tipiki aýaklar. Saturn V start kütlesi: NASA. Mars Reconnaissance Orbiter aerobraking: NASA/JPL
"delta vee" diý. Bu "hızda üýtgemek" manysyny berýär: bir kosmos gämisi näçe tizleşmeli, yavaşlamaly ýa-da ugruny üýtgetmeli. Bu bir syýahat üçin ýangyjyň bahasy ýaly işleýär, sekuntda kilometrelerde ölçeilýär (km/s).
Luganyň içinde →Bir zadyň ýoly, ol bir planeta ýa-da ýyldyz etrabynda düşmek bilen, hiç wagt ony urman, çünki ol bölekleýin ýeterlik tiz hereket edýär.
Luganyň içinde →Bir orbit, howadan birnäçe yüz kilometr ýokary. Halkara kosmos stansiýasy ol ýerde uçýar, 90 minutda bir gezek dünýäni dolap geçýär.
Ekvatordan 35,786 km ýokary bir orbita, bu ýerde bir dünýä dolanyş wagty dünýäň bir dolanyşy ýaly uzak wagt alýar (24 sagatdan az). Bu ýerdäki bir serişde gökde durýan ýaly görünýär, şu sebäpden TV we howa serişdeleri ony ulanýar.
Bir ýerden beýleki ýere gidýän giň ýol, bir awtoulag ýoly ýaly, siz diňe onuň üstünden geçýärsiňiz, onda galmazsyňyz.
Bir planetanyň howasyny azat bremze meňzedip ulanmak. Atmosferiň inçe üsti bilen uçýan kosmos gämisi we howanyň garşylygy ony yavaşlatýar, ýangyjy tygşytlaýar. Buň bahasy gyzgynlyk, şonuň üçin oňa gyzgynlyk goragy ýa-da birçok ýeňil geçiş gerek.
Iki daire orbita arasyna gitmegiň iň az ýangyç sarp edýän ýoly: bir basmak bilen täze orbita dogry gelen eliptik ýoly başla, we ikinji basmak bilen ora ýetiň.
Luganyň içinde →Data täblisi (metin öwürişi)
| _Gözleg | Iki | → | ← | Bu nädip işledilip çykaryldy |
|---|---|---|---|---|
| Ýer ýüzi | Low Earth orbit (200 km) | 9,4 km/sek | 0 km/sek (aerobraking ulanyp biler) | adaty (ýüklenen): Delta-v budget (Wikipedia, with its cited references), typical values including lossesOrbite çykmak: 7.8 km/s orbital tizligi bilen, plus gravitasiýa we howa çekişmesine görä ýitgiler. |
| Low Earth orbit (200 km) | Geostationary transfer orbit | 2,45 km/sek | 2,45 km/sek (aerobraking ulanyp biler) | hasaplanýan (ideal): Hohmann perigee burn, 200 km to 35,786 km altitude, equatorial |
| Geostationary transfer orbit | Geostationary orbit | 1,48 km/sek | 1,48 km/sek | hasaplanýan (ideal): Hohmann apogee burn, no plane changeEkvatordan uzakda bir başlatma ýerinden, orbitiň çydamlylygyny üýtgetmek hem sekundda birnäçe ýüz metr goşýar. |
| Low Earth orbit (200 km) | Earth escape | 3,22 km/sek | 3,22 km/sek (aerobraking ulanyp biler) | hasaplanýan (ideal): Escape speed minus circular speed at 200 km |
| Low Earth orbit (200 km) | Aýa Göçür | 3,13 km/sek | 3,13 km/sek (aerobraking ulanyp biler) | hasaplanýan (ideal): Raise apogee to the Moon's mean distance |
| Aýa Göçür | Low lunar orbit (100 km) | 0,82 km/sek | 0,82 km/sek | hasaplanýan (ideal): Patched conic capture into a 100 km lunar orbit |
| Low lunar orbit (100 km) | Aý | 1,63 km/sek | 1,63 km/sek | hasaplanýan (ideal): Circular speed at 100 km (ideal, no gravity losses; real landings need more) |
| Low Earth orbit (200 km) | Marsa göçür | 3,61 km/sek | 3,61 km/sek (aerobraking ulanyp biler) | hasaplanýan (ideal): Earth-Mars Hohmann departure from 200 km, Oberth effect included |
| Marsa göçür | Marsyň aşak orbiti (300 km) | 2,09 km/sek (aerobraking ulanyp biler) | 2,09 km/sek | hasaplanýan (ideal): Capture into a 300 km circular Mars orbit |
| Marsyň aşak orbiti (300 km) | Mars | 0 km/sek (aerobraking ulanyp biler) | 4,1 km/sek | adaty (ýüklenen): Delta-v budget (Wikipedia, with its cited references), typical values including lossesAtarmak esasan atmosferany ulanýar (süýjilik goragy we paraşýutlar); orbita gaýdyp çykmak çap edilen adaty bahadyr. |
| Low Earth orbit (200 km) | Bennu | 4,11 km/sek | 4,11 km/sek (aerobraking ulanyp biler) | hasaplanýan (ideal): Heliocentric Hohmann 1 au to Bennu's semi-major axis, coplanar (ignores its 6 degree inclination and its eccentricity); departure from 200 km LEO |
| Low Earth orbit (200 km) | Ceres orbit | 9,48 km/sek | 9,48 km/sek (aerobraking ulanyp biler) | hasaplanýan (ideal): 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 |
Esbaplar we dersler diňe öwrenmek üçin aňsatlaşdyrylan modelleri ulanýar. Olar nawigasion, missiýa planlaýyş ýa-da her haýsy işleýiş karary üçin ulanylmaýar. Sertifikalar mugtdyr we akreditlenmeýär. Okap gör