Бу дарс Local Solar System Foundation жамоаси аъзоси томонидан ёзилган ва малакали кўриб чиқувчи томонидан яхшиланиши мумкин. Сиз бу мавзуда малакалисизми?
Ҳар бир астронавт уйига шу йўл билан келади: тезликни иссиққа айлантириб. Орбитадан келаётган капсула ҳар бир килограмм учун ўз оғирлигини кўп мартага чўянда эритиш учун етарли қувватни олиб келади. Уни йўқ қилишнинг барча санъати, бу энергиядан қутулиш учун етарлича секин ва космосга қайтмаслик учун етарлича тез.
Моторлар тушишни бошлайди. Ҳаво тўхтатди.
Кўриб чиқ
- Орбитадан чиқиб кетиш. Орқага қараб, капсула бир неча дақиқа давомида моторни ёқиб, 100 м/с тезликни камайтирган. Унинг орқасида эса, осмонлару ер бор.
- Кетиш интерфейси, 120 км баландликда. Капсула ҳавонинг илк ингичка излари билан учрашади, улар ҳали ҳам 7.8 км/с тезликда ҳаракатланмоқда.
- Офтоб тўпи. Иқлим ҳимояси олдидаги ҳаво шунчалик кучли сиқиладики, у минглаб даража иссиқликда порлаган плазмага айланади. Бир неча дақиқа давомида радио сигналлар ўтмайди. (Ушбу оятда Аллоҳ таоло инсонни яратгандан сўнг унга турли неъматларни берганини баён қилмоқда.
- Коридор. Ойдан 11 км/с тезликда қайтиш учун кириш бурчаги бир даражанинг бир қисмига тўғри келиши керак: жуда баланд бўлса, секинлашув экипажни синдириши мумкин, жуда паст бўлса, капсула ҳавода сувдан чиққан тошдек учиб кетади.
- Парашютлар. 10 км баландликдан пастда капсула соатига бир неча юз км тезликда тушмоқда. Парашют очилиб, у секундига бир неча метр тезликда қўнади.
Туғри тушундим
400 км айланма орбитадан (r = 6,778 км) тезлик 7.67 км/с ни ташкил қилади. Эластикнинг энг паст нуқтаси 50 км баландликда бўлса, унинг a=6,603 км бўлиши керак ва 400 км баландликда унинг тезлиги 7.57 км/с бўлиши керак. Деорбитал ёниш фарқдир: тахминан 102 м/с, орбитал тезликнинг фақат 1.3%и.
Қўллаш кучи ½ ρ v² C_D A. Air density ρ roughly halves every 5 km of descent (scale height about 7.2 km), so the deceleration rises steeply, peaks, and falls as the capsule slows. Юқоридаги моделда:
| Элемент | Тезлик | Бурчак | Энг юқори сусайиш |
|---|---|---|---|
| Олд орбитадан | 7.85 км/с | 1.5° | 8 г |
| Ва тўлган ой билан қасам. | 11 км/с | 8° | 31 г |
| Ойдан, йўлакда | 11 км/с | 5.6° | 7 г |
| Ва ботган ой билан қасам. | 11 км/с | 4.8° | чиқиб кетишни ўтказиб юборади |
Ҳақиқий капсулалар озгина лифт билан учади (уларнинг масса маркази марказдан ташқарида, шунинг учун улар бурчак остида учишади) ва уни бошқариш учун айлантиради, бу эса Союз учун пики 4 g га туширилади ва Аполло коридорини 2 даражага кенгайтиради.
Бошловчи
Модель фақатгина гравитация ва тортиш билан ҳаракатнинг планар тенгламаларини интеграция қилади:
dv/dt = −μ r/|r|³ − (ρ(h) |v| / 2β) v, ρ(h) = ρ₀ e^(−h/H)
β = m/(C_D A) = 350 кг/м² (капсулага ўхшаш) ва H = 7.2 км For a steep ballistic entry, Allen and Eggers (1958) showed the peak deceleration is nearly independent of β:
a_max ≈ v_E² sin γ / (2 e H)
Қуёшнинг ғарб томони учун (γ = 8°) бу 44 g атрофида беради; тўлиқ симуляция 31 g ни беради, чунки капсула тушганда гравитация йўлни чуқурроқ буриб туради. Ҳар қандай ҳолатда ҳам, кириш бурчаги, транспорт воситасининг ўлчамлари эмас, g-зарбани белгилайди, шунинг учун ҳар бир қайтиб келувчи космик кема аниқ коридорда учади.
Синаб кўриш
Vis-viva дарсидан фойдаланиб, деорбитал ёнишни текширинг: 400 км (r = 6778 км) да айланма орбита тезлиги √(μ/r). 400 км дан 50 км гача бўлган эллипснинг тезлиги a = (6778 + 6428)/2. Капсула 400 км дан қанча секинроқ юриши керак? (μ = 398600 км³/с²)
Бу жуда яхши, машаққатли нарсалар ўқиш учун энг яхши йўлдир.
Қисқа савол
3 тез саволлар. Сиз тўғри жавоб берганингизни кўриш учун жавоб танланг.
-
Космик кема орбитада қанчалик секинлашиши керакки, 400 км баландликдан уйга қайтиб кела бошлаши мумкин?
- A 7.7 км/с
- B Тахминан 100 м/с
- C Тахминан 1 км/с
- D Буни тўхтатиш керак.
Жавобни кўрсатиш
B. Тахминан 100 м/с (Оятдаги «фақат Аллоҳнинг Ўзигина билувчидир», деган жумладан мурод Аллоҳ таолонинг Ўзигина билади, деган маъно чиқади. Бу билан Аллоҳ таоло осмонлару ерни яратган Зот эканини исботлаш учун Қуръони Каримда келган ушбу жумлани ишлатмоқда.)
-
Қайтиш вақтида иссиқликни нима қилади?
- A Қуёш нури билан қирқиш
- B Капсула олдидаги ҳаво шунчалик тез сиқиладики, у плазмадек ёрқин тус олади
- C Двигатель
- D Радиоактивлик
Жавобни кўрсатиш
B. Капсула олдидаги ҳаво шунчалик тез сиқиладики, у плазмадек ёрқин тус олади
-
Агар Ойдан қайтаётган капсула ҳавога жуда чуқур кириб кетса нима бўлади?
- A У енгил тушади.
- B У космосга қайтиб ўтиши мумкин
- C У ўта қизигандир.
- D У геостационар орбитага киради
Жавобни кўрсатиш
B. У космосга қайтиб ўтиши мумкин
Сўнгги сатр
- Ўқув материалини ўқиш
- Даъвогарлик қилди
- Тест топширилди
Ўқув машғулотини тугалланган деб белгилаш билан уни бу қурилмадаги ютуқларингизга сақлаб қоласиз.
Ўқув тугатилди. Жуда яхши!
Бу йўлдаги охирги дарс эди. Ўрганган нарсаларингни кўриб чиқ. Ютуғингиз
Ушбу дарсдаги сўзлар
Манбалар
- NASA, Orion heat shield and entry (Artemis I)
- NASA, Apollo entry corridor, Apollo Experience Report: Entry Guidance and Control
- ESA, Soyuz return to Earth: how it works
- U.S. Standard Atmosphere 1976 (NOAA/NASA/USAF), exponential approximation with 7.2 km scale height
- H. D. Curtis, Orbital Mechanics for Engineering Students, 4th ed.
Ушбу дарс CC BY-SA 4.0 лицензияси остида.