Gravity assists: ئەركىن ئاتقۇچى

1977-يىلى، ئىككى Voyager ئايروپىلانلىرى يۇپىتېر، زۇۋۇرۇن، ئوران ۋە نەپتۇندىن ئىبارەت ئۈچ يۇلتۇزنىڭ ھەر 175 يىلدا بىر قېتىم يۈز بېرىدىغان نادىر تۈزلەڭلىكنى ئىشلىتىپ، يەر شارىنى تاشلاپ كەتتى. ھەر بىر پىروگرامما ئۆزىنىڭ مەقسىتىنى ئىپادىلەپ، ئۇنىڭغا ئاساسەن ئىش قىلىدىغان بولۇپ، ئۇزۇن مۇددەت داۋاملىشىدۇ. Without those free boosts, Voyager 2 could never have reached Neptune in twelve years.

بۇ يەر شارى ئېنېرگىيەنى ئاجرىتىپ چىقارمايدۇ. ئۇ سىزگە ئۆزىنىڭ ھەرىكىتىنى ئۆستۈرىدۇ.

كۆرۈڭ

بىر تېنس توپىنى ماڭىۋاتقان پويىزنىڭ ئالدىغا تاشلىغاندەك ئويلاڭ. بۇ نەتىجىدە، ئۇ ئۆزىنىڭ تەنقىدىگە قارىغاندا، تېخىمۇ كۆپ ئەسەرلەرنى يېزىشقا باشلىدى. سوقۇشۇپ كېتىشنىڭ ئورنىغا، جاۋابكارلىقنى قوشۇش بىلەن ئوخشاشلا جاۋابكارلىقنى قوشۇشمۇ ئوخشاشلا بىر خىل ئىدىيە:

1. يەر شارىدىن قارىغاندا، ئايروپىلان چۈشۈپ كىرىپ، بۇرۇلۇپ كېتىپ، تېخىمۇ ئوخشاش تېزلىكتە چىقىپ كەتتى. پەقەت يوللا ئۆزگىرىپ تۇرىدۇ.
2. كۈندىن قارىغاندا، يۇلتۇز ئۆزىنىڭ ھەر سېكۇنتتا بىر قانچە كىلومېتىر تېزلىكتە يۈرۈش قىلماقتا. بۇ ھەرىكەتلەرنى ئايروپىلاندا ئۇچۇشتىن ئىلگىرى ۋە كېيىنكى ھەرىكەتكە قوشۇڭ: يول ئۆزگىرىشىدىن، جەمئىي تېزلىك تېخىمۇ چوڭ بولىدۇ.

ئۆتۈش ئارقىسىغا يۇلتۇزلار، يۇلتۇزلارنىڭ ئارقىسىدىن، تېزلىكنى قوشىدۇ. ئۆتۈش ئالدىدا بۇ يازما پەيغەمبەر ئەلەيھىسسالامنىڭ مەككىگە بېرىپ، ئۇ يەردىكى مۇسۇلمانلار بىلەن كۆرۈشۈشى ھەققىدە بايان قىلىنغان.

چۈشەن

In the example, the spacecraft approaches Jupiter at v∞ = 7.5 km/s and passes 5 Jupiter radii from the centre. گىپەربولا ئۆزىنىڭ يولىنى بۇ ئارقىلىق بويلاپ كېڭەيتىدۇ

δ = 2 arcsin(1/e)،   e = 1 + r_p v∞² / μ

With μ_Jupiter = 1.267 × 10⁸ km³/s², e = 1.16 and the turn is about 119 degrees. يۇپىتېرنىڭ مەركىزىي تېزلىكى قوشۇلماقتا (13.1 كيلو مېتىر/سېكۇنت):

• Before: about 7.6 km/s relative to the Sun.
• After: about 19.9 km/s relative to the Sun.

12 كىلومېتىر كېلىدىغان جايدا بىر چوڭ كۆل بار. 10-ئەسىرنىڭ ئاخىرلىرىدا، ئۇيغۇر تىلى ۋە ئەدەبىياتى تارىخىدا بىر قەدەر مۇھىم ئورۇنغا ئىگە بولغان.

باشلىغۇچى

The largest possible change of heliocentric speed is 2 v∞ sin(δ/2), reached when the incoming and outgoing relative velocities are placed symmetrically about the planet’s velocity. The closer the pass (smaller r_p) and the more massive the planet, the larger δ can be, down to the limit set by the planet’s atmosphere or radius.

Gravity assists are a transfer of orbital energy in the three-body problem: in the planet’s frame energy is conserved; in the Sun’s frame the spacecraft’s energy changes by Δε = v_planet · Δv_rel. مەشغۇلات لايىھىلىگۈچىلەر ئۇلارنى (Cassini: Venus، Venus، Earth، Jupiter) بىرلەشتۈرۈپ كىچىكلىرىنى قوشىدۇ كۈچلۈك ئايلىنىش ئەڭ يېقىندىكى ياندۇرما Oberth تەسىرىدىن پايدىلىنىدۇ.