جاذبہ مدد کر تا هے: مفت سلنگ شاٹ

1977 میں دو Voyager خلائی جہازوں زمین کو ایک راستے پر چھوڑ دیا جو کہ مشتری، زحل، اورانوس اور نیپٹن کی نایاب ترتیب کا استعمال کرتا ہے، جو ہر 175 سال یا اس طرح ایک بار ہوتا ہے. ہر ستارے نے اپنی راہ میں جھک دیا اور انہیں تیزی سے آگے پھینکا. ان مفت بوٹس کے بغیر، Voyager 2 بارہ سال میں نیپٹن تک کبھی نہیں پہنچا سکتا.

سیارے سے توانائی نہیں دے رہا ہے. یہ آپ کو اس کی حرکت قرض دیتا ہے.

دیکھو

ایک ٹینس بال کو حرکت میں آنے والی ٹرین کے سامنے پھینکا ہوا تصور کریں۔ اس نے پھینک دیا گیا تھا اس سے زیادہ تیزی سے واپس بونس، کیونکہ ٹرین اس کی طرف بڑھ رہا تھا. ایک جاذبہ مدد ایک ہی خیال ہے، تصادم کے بجائے جاذبہ کے ساتھ:

1. سیارے سے دیکھا, خلائی جہاز میں گرتا ہے، دور swings اور میں باہر چڑھتا ہے عيناً عين رفتار یہ ساتھ آیا. صرف سمت میں تبدیلی.
2. سورج سے دیکھا, سیارے خود کو بہت سے کلومیٹر / سی حرکت کر رہا ہے. فضائي جهاز کے فلي بي سے پہلے اور بعد کي حرکات کو شامل کريں : چونکہ سمت بدل گيا هے ، مجموعي رفتار اسکے بعد بہت زائد ہو سکتا هے

گزر رہا ہے پیچھے سیارے، سیارے کی ہلاکت میں، رفتار بڑھاتا ہے. گزر رہا ہے آگے یہ اس کو لے جاتا ہے. یہی وجہ ہے کہ رسول مرکری تک پہنچنے میں دیر ہو گئی.

سمجھو

مثال میں، خلائی جہاز v∞ = 7.5 km/s پر مشتری کا قریب ہوتا ہے اور مرکز سے 5 ژوپیٹر ریڈیوس گزرتا ہے۔ هيپربولا اس کے سمت کو بنے هے

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

μ_Jupiter = 1.267 × 10⁸ km³/s² کے ساتھ, e = 1.16 اور یہ گردش تقریباً 119 degrees ہے. جوپٹر کی مداري رفتار جمع کر رھي هے (13.1 km/s):

• قبل: 7.6 ميل/سیکنڈ سورج کے مقابلے میں.
• بعد: سورج سے متعلق تقريباً 19.9 km/s

خلائی جہاز ایک انجن کی روشنی کے بغیر 12 کلومیٹر / سی سے زیادہ حاصل کیا. Jupiter, 10²⁴ times heavier, lost the same momentum and slowed by an amount far too small ever to measure.

ماسٹر

ہیلیو سینٹرک رفتار کی سب سے بڑی ممکنہ تبدیلی 2v∞ sin (δ/2) ہے، جب کہ آنے والی اور نکلنے والی نسبی رفتاروں کو سیارے کی رفتار کے بارے میں متقارن طور پر رکھا جاتا ہے۔ جتنا قریب پاس (کوئی چھوٹا r_p) اور سیارے کا زیادہ بڑا، δ زیادہ ہو سکتا ہے، سیارے کے ماحول یا ریڈیو سے مقرر شدہ حد تک.

گریویٹی امداد تین جسموں کے مسئلے میں مداری توانائی کی منتقلی ہے: سیارے کے فریم میں توانائی محفوظ ہوتی ہے؛ سورج کے فریم میں خلائی جہاز کی توانائی Δ = v_planet · Δv_rel سے بدلتی ہے۔ مشن ڈيزائنر ان کو زنجیروں میں جوڑتے ہیں (Cassini: Venus, Venus, Earth, Jupiter) اور چھوٹے powered flybys شامل کرتے ہیں جہاں قریب ترین نقطہ نظر سے Oberth کے اثر سے فائدے حاصل ہوتے ہیں.