Đang bị bắt giữ.

On 10 March 2006, after seven months in space, NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter fired its six main engines for 27 minutes. Trong một phần thời gian đó, nó nằm phía sau Sao Hỏa, không có liên lạc vô tuyến: không ai trên Trái Đất có thể biết liệu nó đã hoạt động hay chưa. Nếu quá trình đốt cháy thất bại, tàu vũ trụ sẽ bay qua Sao Hỏa và vào quỹ đạo vô hạn quanh Mặt Trời.

Đến là chưa đủ. Anh phải bị bắt.

Nhìn kìa.

Một tàu vũ trụ không “dừng” ở một hành tinh. Nó rơi về phía nó, tăng tốc khi nó đến gần hơn, trên một đường cong mở gọi là hyperbola. Để một mình, nó sẽ chạy quanh hành tinh và leo lên xa đi một lần nữa, nhanh như nó đến.

Để ở lại, nó phải mất tốc độ chính xác vào thời điểm thích hợp, tận gần nhất:

1. Bắt được Burn. Động cơ bắn theo hướng ngược lại. Một đốt nhẹ biến đường cong mở thành một elips dài, đóng.
2. Động cơ. Thay vì đốt nhiều nhiên liệu hơn, các bộ điều khiển hạ điểm thấp của quỹ đạo xuống phía trên tầng khí quyển mỏng. Mỗi lần đi qua, một lực cản không khí nhỏ làm chậm tàu vũ trụ và điểm cao chìm xuống.
3. Quỹ đạo khoa học. Sau hàng trăm chuyến bay trong vòng khoảng năm tháng, MRO đã đạt được một quỹ đạo thấp gần như tròn khoảng 250 x 316 km và có thể bắt đầu lập bản đồ Sao Hỏa.

Hiểu rồi.

Đi từ Trái đất theo đường Hohmann, tàu vũ trụ sẽ tới sao Hỏa vào khoảng 2,65 km/s Chậm hơn sao Hỏa. Từ quan điểm của Sao Hỏa, đó là “tốc độ tại vô hạn”, v∞. Tốc độ của nó là 426 km/h.

v = √(v∞² + 2μ/r) = √(2.65² + 2 × 42,828 / 3,822) ≈ 5.4 km/s

Trên một hình elip từ 426 km đến 44.500 km, tốc độ tại điểm thấp nhất phải là 4,56 km/s (vis-viva). Do đó, sự đốt cháy bắt giữ thời điểm lý tưởng là khoảng 0.87 km/s. Một thời gian đốt cháy thực sự 27 phút ít hiệu quả hơn vì nó được phân tán dọc theo đường cong; MRO làm chậm tàu vũ trụ khoảng 1 km/s.

Chụp thẳng vào quỹ đạo tròn thấp sẽ tốn khoảng 2 km/s (xem Try it). Aerobraking tiết kiệm hầu hết sự khác biệt đó, và nhiên liệu được tiết kiệm trở thành tàu vũ trụ và khoa học.

Thầy

Một hyperbola có bán trục lớn a = −μ/v∞² và độ lệch tâm e = 1 + r_p v∞²/μ. Thời gian bay từ xa đến cận điểm được xác định bởi phương trình Kepler hyperbolic M = e sinh F − F.

Độ chiếm Δv tại điểm cận nhật r_p thành một ellipse với điểm xa nhật r_a là

Độ dài của mỗi đường thẳng là: Δv = √(v∞² + 2μ/r_p) − √(2μ r_a / (r_p (r_p + r_a)))

là nhỏ nhất cho một hình elip rất dài (r_a → lớn): tàu vũ trụ hầu như không được chụp ảnh. Đó là lý do tại sao các tàu đến đầu tiên vào quỹ đạo lỏng, và tại sao aerobraking hoặc một số vụ cháy nhỏ hơn theo sau. Đối với các nhiệm vụ có người lái trên Sao Hỏa, aerocapture (một lượt đi sâu qua khí quyển phía sau một khiên nhiệt) có thể thay thế việc đốt cháy bắt giữ hoàn toàn.