Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Анимация траектории " Вояджера-2 " с 20 августа 1977 г. по 30 декабря 2000 г.
  Вояджер 2  ·   Земля  ·   Юпитер  ·   Сатурн  ·   Уран  ·   Нептун  ·   солнце

В орбитальной механике и авиационно - космической техники , в гравитационном рогатки , гравитации помочь маневр , или свинг-путем является использование относительного движения (например , орбиты вокруг Солнца ) и тяжести из планеты или другого астрономического объекта , чтобы изменить путь и скорость в а космический корабль , как правило, для экономии топлива и снижения затрат.

Помощь гравитации может использоваться для ускорения космического корабля, то есть для увеличения или уменьшения его скорости или изменения его пути. «Помощь» обеспечивается движением гравитирующего тела, когда оно тянет за собой космический корабль. [1] Гравитация помощь маневр был впервые использован в 1959 году , когда советский зонд Luna 3 сфотографирована дальняя сторона Луны Земли и использовалась межпланетными зондами с Mariner 10 года, в том числе двух Voyager примечательных зондов пролетах Юпитера и Сатурна.

Объяснение [ править ]

Пример встречи. [2]
В системе координат планеты космический зонд улетает с той же скоростью, с которой прибыл. Но при наблюдении в системе отсчета Солнечной системы (привязанной к Солнцу) польза от этого маневра становится очевидной. Здесь можно увидеть, как зонд набирает скорость, получая энергию от скорости планеты, вращающейся вокруг Солнца. (Если траектория предназначена для прохождения перед планетой, а не позади нее, гравитационный ассистент можно использовать в качестве маневра торможения, а не ускорения.) Поскольку масса зонда на много порядков меньше, чем у планеты , в то время как результат на зонде весьма значительный, реакция замедления, испытываемая планетой, согласно третьему закону Ньютона , совершенно незаметна.
Возможные результаты гравитационного маневра в зависимости от вектора скорости и положения пролета приближающегося космического корабля

Гравитационная помощь вокруг планеты изменяет скорость космического корабля (относительно Солнца).) входя и выходя из гравитационной сферы влияния планеты. Скорость космического корабля увеличивается по мере приближения к планете и уменьшается при выходе из-под его гравитационного притяжения (что примерно такое же), но поскольку планета вращается вокруг Солнца, космический корабль влияет на это движение во время маневра. Чтобы увеличить скорость, космический корабль летит вместе с движением планеты, приобретая при этом часть орбитальной энергии планеты; чтобы уменьшить скорость, космический корабль летит против движения планеты, чтобы передать планете часть своей орбитальной энергии - в обоих типах маневра передача энергии по сравнению с общей орбитальной энергией планеты незначительна. Сумма кинетических энергий обоих тел остается постоянной (см. Упругое столкновение). Таким образом, маневр рогатки может быть использован для изменения траектории и скорости космического корабля относительно Солнца.

Близкую аналогию с землей дает теннисный мяч, отскакивающий от движущегося поезда. Представьте, что вы стоите на платформе поезда и бросаете мяч на скорости 30 км / ч в поезд, приближающийся со скоростью 50 км / ч. Машинист поезда видит, как мяч приближается со скоростью 80 км / ч, а затем удаляется со скоростью 80 км / ч после того, как мяч упруго отскакивает от передней части поезда. Однако из-за движения поезда скорость отправления составляет 130 км / ч по отношению к платформе поезда; мяч добавил вдвое большую скорость поезда к своей собственной.

Переносим эту аналогию в космос: в системе отсчета планеты космический корабль имеет вертикальную скорость v относительно планеты. После срабатывания рогатки космический корабль покидает курс на 90 градусов к тому, по которому он прибыл. Он по-прежнему будет иметь скорость v , но в горизонтальном направлении. [2] В системе отсчета Солнца планета имеет горизонтальную скорость v, и, используя теорему Пифагора, космический корабль изначально имеет полную скорость 2 v . После того, как космический корабль покинет планету, он будет иметь скорость v + v = 2 v , набрав примерно 0,6 v . [2]

Этот упрощенный пример невозможно уточнить без дополнительных деталей относительно орбиты, но если космический корабль движется по траектории, которая образует гиперболу , он может покинуть планету в противоположном направлении, не запуская двигатель. Этот пример также является одной из многих траекторий и наборов скорости, которые может иметь космический корабль.

Это объяснение может показаться нарушающим закон сохранения энергии и импульса, очевидно, из ничего прибавляя скорости космическому кораблю, но влияние космического корабля на планету также необходимо учитывать, чтобы получить полную картину задействованной механики. Линейный импульс, приобретаемый космическим кораблем, равен по величине импульсу, потерянному планетой, поэтому космический корабль набирает скорость, а планета теряет скорость. Однако огромная масса планеты по сравнению с космическим кораблем делает результирующее изменение ее скорости пренебрежимо малым даже по сравнению с орбитальными возмущениями, которым планеты подвергаются из-за взаимодействия с другими небесными телами в астрономически коротких временных масштабах. Например, одна метрическая тонна - это типичная масса для межпланетного космического зонда, тогда какЮпитер имеет массу почти 2 х 10 24 метрических тонны. Следовательно, космический корабль массой в одну тонну, проходящий мимо Юпитера, теоретически вызовет потерю планетой примерно 5 x 10 -25 км / с орбитальной скорости на каждый км / с скорости относительно Солнца, полученной космическим кораблем. Для всех практических целей, поскольку влияние на планету настолько незначительно (поскольку планеты намного массивнее космических кораблей), их можно не учитывать при расчетах. [3]

Реалистичные изображения встреч в космосе требуют рассмотрения трех измерений. Применяются те же принципы, только добавление скорости планеты к скорости космического корабля требует сложения векторов , как показано ниже.

Двумерная схема гравитационной рогатки. Стрелки показывают направление, в котором движется космический корабль до и после столкновения. Длина стрелок показывает скорость космического корабля.
Воспроизвести медиа
Мессенджер использует Землю в качестве гравитационной рогатки для замедления и выхода на орбиту вокруг Меркурия.

Из-за обратимости орбит гравитационные рогатки также могут использоваться для снижения скорости космического корабля. И Mariner 10, и MESSENGER выполнили этот маневр, чтобы достичь Меркурия .

Если требуется даже большая скорость, чем можно получить только от гравитации, самый экономичный способ использовать ракетный ожог - сделать это около перицентра (ближайший подход). Горение данной ракеты всегда обеспечивает одно и то же изменение скорости ( Δv ), но изменение кинетической энергии пропорционально скорости транспортного средства в момент возгорания. Таким образом, чтобы получить максимальную кинетическую энергию от ожога, ожог должен происходить с максимальной скоростью транспортного средства в перицентре. Эффект Оберта описывает эту технику более подробно.

Вывод [ править ]

Формулы для гравитационной поддержки могут быть получены из знакомых формул для упругого столкновения . И импульс, и кинетическая энергия сохраняются, так что для тел с массами и , и скоростями, и до столкновения, и после столкновения. Импульса до и после столкновения выражается: [4]

Кинетическая энергия выражается: [4]

Эти уравнения можно решить, чтобы найти, когда они известны: [5]

В случае полета космического корабля над планетой, масса космического корабля ( ) ничтожно мала по сравнению с массой планеты ( ) ( ), поэтому она сводится к:

Историческое происхождение [ править ]

В своей статье «Тем кто будет читать, чтобы строить» ( Тем, кто будет читать [эту статью], чтобы построить [межпланетную ракету]), [6] опубликованной в 1938 году, но датированной 1918–1919 годами, [7] Юрий Кондратюк предположил, что космический корабль, путешествующий между двумя планетами, может быть ускорен в начале и в конце своей траектории, используя силу притяжения лун двух планет. Эта часть его рукописи с учетом гравитационных ассистов не получила дальнейшего развития и не была опубликована до 1960-х годов. [8] В статье 1925 г. «Проблема полета при помощи реактивных аппаратов: межпланетные полеты» [Проблемы полета на реактивных двигателях: межпланетные полеты], [9] Фридрих Цандерпоказал глубокое понимание физики, лежащей в основе концепции гравитации и ее потенциала для межпланетных исследований Солнечной системы. Это еще более примечательно, если учесть, что другие великие астродинамики того времени никогда не рассматривали помощь гравитации, например, Гвидо фон Пирке и Вальтер Хоманн . [10]

Первым, кто рассчитал межпланетное путешествие с учетом нескольких гравитационных сил, был итальянский инженер Гаэтано Крокко . [11]

Гравитационный маневр впервые был использован в 1959 году, когда советский зонд « Луна-3» сфотографировал обратную сторону Луны. Маневр опирался на исследования, проведенные под руководством Мстислава Келдыша в Математическом институте им. В. А. Стеклова [12] , в том числе Всеволодом Александровичем Егоровым. [13] [14]

Цель [ править ]

График зависимости гелиоцентрической скорости "Вояджера-2" от расстояния до Солнца, иллюстрирующий использование силы тяжести для ускорения космического корабля по Юпитеру, Сатурну и Урану. Чтобы наблюдать за Тритоном , «Вояджер-2» прошел над северным полюсом Нептуна, что привело к ускорению вне плоскости эклиптики и уменьшению скорости вдали от Солнца. [1]

Космический корабль, путешествующий с Земли на внутреннюю планету, увеличит свою относительную скорость, потому что он падает к Солнцу, а космический корабль, путешествующий с Земли на внешнюю планету, уменьшит свою скорость, потому что он покидает окрестности Солнца.

Хотя орбитальная скорость внутренней планеты больше, чем у Земли, космический корабль, летящий на внутреннюю планету, даже с минимальной скоростью, необходимой для ее достижения, по-прежнему ускоряется гравитацией Солнца до скорости, заметно превышающей орбитальную скорость. этой целевой планеты. Если целью космического корабля является только полет над внутренней планетой, то обычно нет необходимости замедлять космический корабль. Однако, если космический корабль должен быть выведен на орбиту вокруг этой внутренней планеты, то должен быть какой-то способ его замедлить.

Точно так же, хотя орбитальная скорость внешней планеты меньше орбитальной скорости Земли, космический корабль, покидающий Землю с минимальной скоростью, необходимой для путешествия к какой-либо внешней планете, замедляется гравитацией Солнца до скорости, намного меньшей, чем орбитальная скорость та внешняя планета. Следовательно, должен быть какой-то способ ускорить космический корабль, когда он достигнет этой внешней планеты, если он собирается выйти на орбиту вокруг нее. Однако, если космический корабль будет ускорен до уровня, превышающего необходимый минимум, для выхода на орбиту вокруг целевой планеты потребуется меньшее количество топлива. [ требуется уточнение ] [ сомнительно ] Кроме того, ускорение космического корабля в начале полета сокращает время полета.

Ракетные двигатели, безусловно, можно использовать для увеличения и уменьшения скорости космического корабля. Однако для тяги ракеты требуется топливо, топливо имеет массу, и даже небольшое изменение скорости (известное как Δ v или « дельта- v », символ дельта используется для обозначения изменения, а «v» означает скорость ) переводится в гораздо больше требуется топлива, необходимого для выхода из гравитационного колодца Земли . Это связано с тем, что двигатели первичной ступени не только должны поднимать дополнительное топливо, они также должны поднимать дополнительное топливо сверх того, которое необходимо для подъема этого дополнительного топлива. Требуемая взлетная масса растет экспоненциально.при увеличении требуемой дельта- v КА.

Поскольку для доставки топлива в космос требуется дополнительное топливо, космические миссии рассчитаны на ограниченный «бюджет» на топливо, известный как « бюджет дельта-v».". Бюджет дельта-v - это, по сути, общее количество топлива, которое будет доступно после отрыва от земли, для ускорения, замедления, стабилизации от внешнего удара (частицами или другими внешними эффектами) или изменения направления, если оно не может быть получено. больше топлива. Вся миссия должна быть спланирована с учетом этих возможностей. Следовательно, методы изменения скорости и направления, которые не требуют сжигания топлива, являются предпочтительными, поскольку они обеспечивают дополнительные возможности маневрирования и улучшение курса без расходования топлива из ограниченного количества, которое был доставлен в космос. Гравитационные маневры могут значительно изменить скорость космического корабля без расхода топлива и могут сэкономить значительное количество топлива, поэтому они являются очень распространенным методом экономии топлива.

Лимиты [ править ]

Траектории, которые позволили космическому кораблю-близнецу НАСА Вояджер совершить поездку по четырем планетам-гигантам и достичь скорости, чтобы покинуть Солнечную систему

Основное практическое ограничение использования гравитационного маневра заключается в том, что планеты и другие большие массы редко находятся в нужных местах, чтобы позволить путешествие к конкретному пункту назначения. Например, миссии « Вояджера», начатые в конце 1970-х годов, стали возможны благодаря выравниванию « Гранд-тур » Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Подобное выравнивание не повторится до середины 22 века. Это крайний случай, но даже для менее амбициозных миссий бывают годы, когда планеты разбросаны по неподходящим частям своих орбит.

Еще одно ограничение - это атмосфера доступной планеты, если таковая имеется. Чем ближе космический корабль может приблизиться, тем выше его периапсисная скорость, поскольку гравитация ускоряет космический корабль, позволяя получить больше кинетической энергии от сгорания ракеты. Однако, если космический корабль окажется слишком глубоко в атмосфере, энергия, потерянная из-за сопротивления, может превысить получаемую за счет гравитации планеты. С другой стороны, атмосферу можно использовать для торможения . Также были теоретические предложения по использованию аэродинамической подъемной силы при полете космического корабля в атмосфере. Этот маневр, называемый аэрогравитационным ассистентом , может изменить траекторию на больший угол, чем только гравитация, и, следовательно, увеличить выигрыш в энергии.

Даже в случае безвоздушного тела существует предел того, насколько близко может подойти космический корабль. Величина достижимого изменения скорости зависит от скорости приближения космического корабля и скорости убегания планеты в точке наибольшего сближения (ограниченной либо поверхностью, либо атмосферой).

Межпланетные рогатки с использованием самого Солнца невозможны, поскольку Солнце находится в состоянии покоя относительно Солнечной системы в целом. Однако колющий удар, когда он находится вблизи Солнца, имеет тот же эффект, что и мощная рогатка, описываемая как эффект Оберта . Это может значительно увеличить тягу космического корабля, но ограничено способностью космического корабля противостоять жаре.

Возможна межзвездная рогатка, использующая Солнце, например, включающая объект, прибывающий из другого места в нашей галактике и проносящийся мимо Солнца, чтобы ускорить его галактическое путешествие. Тогда энергия и угловой момент будут исходить от Солнца по орбите вокруг Млечного Пути . Эта концепция широко представлена ​​в отмеченном наградами романе Артура Кларка 1972 года « Свидание с Рамой» ; его история касается межзвездного космического корабля, который использует Солнце для выполнения такого рода маневров и в процессе вызывает тревогу у многих нервных людей.

Вращающаяся черная дыра может оказать дополнительную помощь, если ее спины ось совмещена правильный путь. Общая теория относительности предсказывает, что большая вращающаяся масса вызывает перетаскивание кадра - вблизи объекта само пространство перемещается в направлении вращения. Такой эффект производит любой обычный вращающийся объект. Хотя попытки измерить перетаскивание кадра вокруг Солнца не дали четких доказательств, эксперименты, проведенные Gravity Probe B , обнаружили эффекты перетаскивания кадра, вызванные Землей. [15] Общая теория относительности предсказывает, что вращающаяся черная дыра окружена областью пространства, называемой эргосферой., внутри которого стоять на месте (относительно вращения черной дыры) невозможно, потому что само пространство тащит со скоростью света в том же направлении, что и вращение черной дыры. Процесс Пенроуза может предложить способ получения энергии из эргосферы, хотя для этого потребуется, чтобы космический корабль сбросил некоторый «балласт» в черную дыру, а космический корабль должен был бы затратить энергию, чтобы доставить «балласт» к черной дыре. .

Параметр Тиссерана и помощь силы тяжести [ править ]

Использование силы тяжести ограничивается сохраняющейся величиной, называемой параметром Тиссерана (или инвариантом). Это приближение к постоянной Якоби ограниченной задачи трех тел . Рассматривая случай, когда комета вращается вокруг Солнца, и последствия встречи с Юпитером, Феликс Тиссеран показал, что

будет оставаться постоянным (где находится комета большая полуось , его эксцентричность , его наклон , и это большая полуось Юпитера). Это применимо, когда комета находится достаточно далеко от Юпитера, чтобы иметь четко определенные элементы орбиты, и до такой степени, что Юпитер намного менее массивен, чем Солнце, и находится на круговой орбите.

Эта величина сохраняется для любой системы из трех объектов, один из которых имеет незначительную массу, а другой - промежуточной массы и находится на круговой орбите. Примерами являются Солнце, Земля и космический корабль или Сатурн, Титан и космический корабль Кассини (вместо этого используется большая полуось возмущающего тела ). Это накладывает ограничение на то, как гравитационная помощь может использоваться для изменения орбиты космического корабля.

Параметр Тиссерана изменится, если космический корабль совершит движущий маневр или гравитационную поддержку какого-либо четвертого объекта, что является одной из причин того, что многие космические корабли часто сочетают в себе гравитацию Земли и Венеры (или Марса) или также выполняют большие маневры в глубоком космосе.

Хронология выдающихся примеров [ править ]

Луна 3 [ править ]

Маневр гравитации был впервые использован в 1959 году, когда « Луна-3» сфотографировала обратную сторону Луны.

Пионер 10 [ править ]

В декабре 1973 года космический корабль Pioneer 10 был первым, кто использовал эффект гравитационной рогатки для достижения космической скорости, чтобы покинуть Солнечную систему.

Маринер 10 [ править ]

Зонд « Маринер-10» был первым космическим кораблем, который использовал эффект гравитационной рогатки для достижения другой планеты, пролетев мимо Венеры 5 февраля 1974 года и стал первым космическим кораблем, исследовавшим Меркурий .

"Вояджер-1" [ править ]

По состоянию на 21 июля 2018 года " Вояджер-1" удален от Солнца на расстояние более 142,75  а.е. (21,36 миллиарда км) [16] и находится в межзвездном пространстве . [17] Он получил энергию, чтобы полностью избежать гравитации Солнца, совершая маневры из рогатки вокруг Юпитера и Сатурна. [18]

Галилей [ править ]

Анимация траектории движения Галилея с 19 октября 1989 г. по 30 сентября 2003 г.
  Галилей  ·   Юпитер  ·   Земля  ·    Венера  ·   951 Гаспра  ·   243 Ида

Galileo Космический аппарат был запущен НАСА в 1989 году на борту космического челнока Atlantis . Его первоначальная миссия была рассчитана на использование прямой передачи Хомана . Тем не менее, Galileo «s предназначен руль, криогенное топливо Centaur ракета - носитель был запрещена как Шаттл„груз“для соображений безопасности после потери космического челнока Challenger . С его замещенные твердого ракетного верхней ступени, в МСС , который не может обеспечить такой же дельта- против , Галилей не восходить непосредственно к Юпитеру, но пролетели Венере когда - то и Землю дважды, чтобы достичь Юпитера в декабре 1995 года.

Galileo инженерный обзор предположил , (но никогда не был в состоянии доказать , убедительно) , что больше времени полета в сочетании с сильным солнечным светом вблизи Венеры вызвала смазку в Галилео «s основной антенны , чтобы потерпеть неудачу, заставляя использование гораздо меньшей резервной антенну с последующим понижая скорости передачи данных с космического корабля.

Его последующий тур по спутникам Юпитера также использовал многочисленные маневры с рогаткой с этими лунами для экономии топлива и увеличения количества встреч.

Улисс [ править ]

Анимация Улисса ' траектории от 6 октября 1990 года по 29 июня 2009
  Улисс  ·   Земля  ·   Юпитер  ·   C / 2006 P1  ·   C / 1996 B2  ·   C / 1999 T1

В 1990 году НАСА запустило космический корабль ЕКА « Улисс» для изучения полярных областей Солнца. Все планеты вращаются примерно в плоскости, совпадающей с экватором Солнца. Таким образом, чтобы выйти на орбиту, проходящую над полюсами Солнца, космический корабль должен был бы устранить скорость 30 км / с, которую он унаследовал от орбиты Земли вокруг Солнца, и набрать скорость, необходимую для орбиты Солнца в направлении от полюса к Солнцу. Полюсный самолет, задачи, которые невозможны только с существующими двигательными установками космических кораблей , делают маневры с помощью гравитации необходимыми.

Соответственно, « Улисс» сначала был отправлен к Юпитеру и стремился достичь точки в космосе впереди и к югу от планеты. Проходя мимо Юпитера, зонд провалился сквозь гравитационное поле планеты, обменявшись импульсом с планетой. С помощью гравитационного маневра траектория зонда изогнулась на север относительно плоскости эклиптики на орбиту, которая проходит над полюсами Солнца. Используя этот маневр, Улиссу нужно было только достаточно топлива, чтобы отправить его в точку рядом с Юпитером, что вполне соответствует текущим возможностям.

MESSENGER [ править ]

Анимация траектории MESSENGER с 3 августа 2004 г. по 31 марта 2011 г.
  МЕССЕНДЖЕР  ·   Земля  ·   Меркурий  ·   Венера

Миссия MESSENGER (запущенная в августе 2004 года) широко использовала гравитационные вспомогательные средства для замедления своей скорости перед обращением к Меркурию. Миссия MESSENGER включала один облет Земли, два облета Венеры и три облета Меркурия, прежде чем, наконец, прибыл к Меркурию в марте 2011 года со скоростью, достаточно низкой для выхода на орбиту с доступным топливом. Хотя облеты были в основном орбитальными маневрами, каждый из них давал возможность для важных научных наблюдений.

Кассини [ править ]

Космический корабль Кассини-Гюйгенс дважды пролетел мимо Венеры, затем Земли и, наконец, Юпитера на пути к Сатурну. 6,7-летний транзит был немного дольше, чем шесть лет, необходимых для перехода Хомана, но уменьшил дополнительную скорость (дельта- v ), необходимую примерно до 2 км / с, так что большой и тяжелый зонд Кассини смог достичь Сатурна. что было бы невозможно при прямой передаче даже с Titan IV , самой большой ракетой-носителем, доступной в то время. Передача Хохман Сатурну требует в общей сложности 15,7 км / с дельта - V (без учета собственной гравитации Земли и Сатурна скважин, без учета атмосферного торможения), что выходит за рамки возможностей современных ракет-носителей и двигательных установок космических кораблей.

Межпланетная траектория Кассини
Анимация траектории движения Кассини с 15 октября 1997 г. по 4 мая 2008 г.
  Кассини – Гюйгенс  ·   Юпитер  ·   Сатурн  ·   Земля  ·   Венера  ·    2685 Мазурский
Кассини «s скорость движения по отношению к Солнцу Гравитация способствует образованию пиков слева, а периодические изменения справа вызваны орбитой космического корабля вокруг Сатурна.

После выхода на орбиту вокруг Сатурна космический корабль Кассини использовал несколько гравитационных ассистентов Титана для навигации по сложному орбитальному путешествию. Типичная встреча с Титаном изменила скорость космического корабля на 0,75 км / с, и космический корабль совершил 127 встреч с Титаном. Эти встречи позволили совершить орбитальный тур с широким диапазоном расстояний периапсиса и апоапсиса, различных ориентаций орбиты по отношению к Солнцу и наклонов орбиты от 0 ° до 74 °.

Розетта [ править ]

Анимация траектории Розетты с 2 марта 2004 г. по 9 сентября 2016 г.
  Розетта  ·   67P / CG  ·   Земля  ·   Марс  ·   21 Лютеция   ·   2867 Штейнс

Rosetta зонд, запущенный в марте 2004 года, использовали четыре силы тяжести помощь маневров ( в том числе один всего в 250 км от поверхности Марса) для ускорения по всей внутренней части Солнечной системы. Это позволило сопоставить скорость кометы 67P / Чурюмова – Герасименко в точке сближения в августе 2014 года.

Юнона [ править ]

Космический корабль Juno был запущен 5 августа 2011 г. (UTC). Траектория использовала ускорение гравитации с Земли , совершенное пролетом над Землей в октябре 2013 года, через два года после ее запуска 5 августа 2011 года. [19] Таким образом, Juno изменил свою орбиту (и скорость) к своей конечной цели, Юпитер всего через пять лет.

Анимация траектории движения Юноны с 5 августа 2011 г. по 30 июля 2021 г.
  Юнона  ·   Земля  ·   Марс  ·   Юпитер

Parker Solar Probe [ править ]

Миссия NASA Parker Solar Probe , запущенная в 2018 году, будет использовать многократную гравитацию на Венере, чтобы убрать угловой момент Земли с орбиты и упасть на расстояние 8,5 радиуса Солнца (5,9 Гм ) от Солнца. Миссия Parker Solar Probe будет самым близким приближением к Солнцу из любой космической миссии.

BepiColombo [ править ]

Анимация траектории BepiColombo с 20 октября 2018 г. по 2 ноября 2025 г.
   BepiColombo  ·   Земля  ·   Венера  ·   Меркурий  ·   Sun
Для более подробной анимации смотрите это видео.

BepiColombo - это совместная миссия Европейского космического агентства (ESA) и Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) на планету Меркурий . Он был запущен 20 октября 2018 года. Он будет использовать технику гравитации с Землей один раз, с Венерой дважды и шесть раз с Меркурием . BepiColombo назван в честь Джузеппе (Бепи) Коломбо, который был пионером в этой области маневров.

См. Также [ править ]

  • 3753 Круитне , астероид, периодически сталкивающийся с Землей из гравитационной рогатки.
  • Бюджет Delta- v
  • Низкоэнергетическая передача , тип гравитационной помощи, при которой космический корабль гравитационно захватывается на орбиту небесным телом. Этот метод обычно применяется в системе Земля-Луна.
  • Динамическое трение
  • Аномалия пролета , аномальное увеличение дельта- v во время гравитации помогает
  • Гравитационная замочная скважина
  • Межпланетная транспортная сеть
  • п -Боди проблема
  • New Horizons , миссия с использованием гравитации (пролет мимо Юпитера), которая достигла Плутона 14 июля 2015 года.
  • Пионер 10
  • Пионер-11 , миссия с использованием гравитации (полет мимо Юпитера 1974-12-03), чтобы достичь Сатурна в 1979 году.
  • Pioneer H , первая предложенная миссия за пределами эклиптики (OOE) для наблюдений за Юпитером и Солнцем (Солнцем)
  • STEREO , миссия с использованием гравитации, которая использовала Земную Луну для выброса двух космических кораблей с земной орбиты на гелиоцентрическую орбиту.

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b «Раздел 1: Окружающая среда, Глава 4: Траектории» . Основы космического полета. НАСА . Проверено 21 июля 2018 года .
  2. ^ a b c «Помощь гравитации» . Планетарное общество . Проверено 1 января 2017 года .
  3. Перейти ↑ Johnson, RC (январь 2003 г.). «Эффект рогатки» (PDF) . Даремский университет. Cite journal requires |journal= (help)
  4. ^ a b Serway, Раймонд А. (5 марта 2013 г.). Физика для ученых и инженеров с современной физикой . Джуэтт, Джон В., Перумян, Ваэ. (Девятое изд.). Бостон, Массачусетс. п. 257. ISBN. 978-1-133-95405-7. OCLC  802321453 .
  5. ^ Serway, Raymond A. (5 марта 2013). Физика для ученых и инженеров с современной физикой . Джуэтт, Джон В., Перумян, Ваэ. (Девятое изд.). Бостон, Массачусетс. п. 258. ISBN 978-1-133-95405-7. OCLC  802321453 .
  6. ^ Бумага Кондратюк является включена в книгу:. Mel'kumov, ТМ, изд Pionery Raketnoy техн [Пионеры ракетостроения: Selected Papers] (Москва, СССР: Институт истории естествознания и техники АН СССР , 1964). Английский перевод статьи Кондратюка был сделан НАСА. См .: Технический перевод НАСА F-9285, страницы 15-56 (1 ноября 1965 г.).
  7. В 1938 году, когда Кондратюк представил для публикации свою рукопись «Кто будет читать, чтобы строить», он датировал рукопись 1918–1919 гг., Хотя было очевидно, что рукопись в разное время редактировалась. См. Страницу 49 Технического перевода НАСА F-9285 (1 ноября 1965 г.).
  8. ^ Негри, Родольфо Батиста; Прадо, Антониу Фернандо Бертачини де Альме (14 июля 2020 г.). «Исторический обзор теории гравитационных ассистов в предполетную эру» . Журнал Бразильского общества механических наук и инженерии . 42 (8). DOI : 10.1007 / s40430-020-02489-х . S2CID 220510617 . 
  9. ^ 1925 статьи Цандер, «Проблема полета по реактивному двигателю: межпланетные полеты» были переведен НАСА. См. Технический перевод НАСА F-147 (1964); в частности, Раздел 7: Полет вокруг спутника планеты для ускорения или замедления космического корабля, страницы 290–292.
  10. ^ Негри, Родольфо Батиста; Прадо, Антониу Фернандо Бертачини де Альме (14 июля 2020 г.). «Исторический обзор теории гравитационных ассистов в предполетную эру» . Журнал Бразильского общества механических наук и инженерии . 42 (8). DOI : 10.1007 / s40430-020-02489-х . S2CID 220510617 . 
  11. ^ Негри, Родольфо Батиста; Прадо, Антониу Фернандо Бертачини де Альме (14 июля 2020 г.). «Исторический обзор теории гравитационных ассистов в предполетную эру» . Журнал Бразильского общества механических наук и инженерии . 42 (8). DOI : 10.1007 / s40430-020-02489-х . S2CID 220510617 . 
  12. ^ Энеев, Т .; Аким Э. Мстислав Келдыш. Механика космического полета . Келдыша. Институт прикладной математики.
  13. Егоров, Всеволод Александрович (сентябрь 1957 г.). «Конкретные задачи полета на Луну». Успехи физ . 63 (9): 73–117. DOI : 10.3367 / UFNr.0063.195709f.0073 .
  14. ^ Раушенбах, Борис В .; Овчинников Михаил Юрьевич; Маккенна-Лоулор, член парламента Сьюзан (2003). Существенная динамика космических полетов и магнитосфера . Дордрехт , Нидерланды: Kluwer Academic . С. 146–147. ISBN 0-306-48027-1.
  15. ^ Эверитт, CWF; и другие. (Июнь 2011 г.). "Gravity Probe B: Окончательные результаты космического эксперимента по проверке общей теории относительности". Письма с физическим обзором . 106 (22). 221101. arXiv : 1105.3456 . Bibcode : 2011PhRvL.106v1101E . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.106.221101 . PMID 21702590 . S2CID 11878715 .  
  16. ^ «Космический корабль покидает Солнечную систему» . Небеса-выше . 21 июля 2018 . Проверено 21 июля 2018 года .
  17. ^ "Межзвездный Вояджер" . НАСА . Проверено 26 июня +2016 .
  18. ^ "Грунтовка помощи гравитации" . Основы космического полета. НАСА . Проверено 21 июля 2018 года .
  19. ^ «Расписание запусков шаттла и ракет НАСА» . НАСА . Проверено 17 февраля 2011 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • Основы космического полета: учебник по гравитации на NASA.gov
  • Spaceflight and Spacecraft: Gravity Assist , обсуждение на Phy6.org
  • «Гравитационная рогатка» . MathPages.com .
  • Эксперимент с падением двойного шара
  • "Рогатка, помогающая гравитации. Предпосылки, принцип, приложения, части 1 и 2" , на EEWorldoneline.com