السفر مقدر حقا المريخ كل سنتين من أجل الحصول عليها، من فضلك؟

السفر ليس فقط مرة واحدة كل سنتين، ولكن في هذا الوقت، والشرط هو يذهب أفضل بكثير إلى المريخ، مما يجعل أوقات أخرى لا يعتبر.

الآن هناك أنواع مختلفة من مدار الأرض المريخ، وليس كل إنشاؤها فقط عندما المريخ والأرض أقرب، هناك العديد من العوامل المشتركة، بما في ذلك ما إذا كانت المركبة الفضائية ستعود، ما إذا كان هناك مساعدة الجاذبية من كوكب الزهرة، مركبة الاطلاق القدرة على تشغيل. ومع ذلك، لكشف نموذجي أو مهمة المسبار إلى المريخ اتجاه واحد، نحن حقا قريبة جدا من الأرض والمريخ عندما تنتقل.

المريخ والأرض في موقف النسبي أقرب إلى بعضها البعض، لكننا في الواقع لا تريد أن تبدأ في هذه المرحلة في الوقت المناسب، ونحن نريد لإطلاق قبل ذلك.

من أجل جعل الوقود المستخدم على الأقل نريد أن استخدام الحد الأدنى نقل الطاقة المدار، هوهمان نقل المدار للقيام بذلك. لدينا المركبة الفضائية من مدار الأرض في مدار periapsis إحتفظا نقل هوهمان عن طريق حرق تسريع في المدار نقل بيضاوي الشكل، وصلت apoapsis ثم تسارع إلى مدار آخر، المركبة الفضائية نقلت في نهاية المطاف إلى مدار المريخ، وأخيرا تتشكل 180 فقط على المسار.

لذلك، وهدفنا هو تحديد وقت الإطلاق، حتى أنه عندما تصل المركبة إلى نقطة المقصد عندما المريخ هو في نفس الموقف. ويرجع ذلك إلى أكبر من مدار المريخ، مقارنة مع نفس المسافة الزاوية من الأرض إلى نقل المزيد من الوقت وهناك حاجة، وهو ما يعني أننا عندما المركبة الفضائية المريخ يجب أن يكون في موقف قبل الأرض.

نحسب دورات التي لدينا مدار المركبة الفضائية حوالي 520 يوما. سيكون لدينا سفينة الفضاء تشغيل نصف المسار، لذلك لدينا رحلة حوالي 260 يوما. المريخ المداري هي 687 يوما، 260 يوما فترة المريخ زاوية حركة 136 درجة. وهذا يعني أن أفضل وقت لإطلاق المركبة الفضائية - عندما نطلق المركبة الفضائية والمريخ والأرض زاوية 44 درجة (180-136 درجة). وهذا يعني أننا سوف تطلق المركبة الفضائية في الأشهر الثلاثة قبل المريخ والأرض هي الأقرب.

السفر إلى المريخ يمكن كل سنتين فقط حقا تفعل؟ إذا كان الأمر كذلك، لهذا السبب؟

كتبت مقالا عن مثل هذه الأمور في السنة الأولى من الكلية، لذلك أنا أساسا استخدام البيانات التي تم الحصول عليها في بحثي هذا المقال.

هذا لا يعني أنه لن تحدث مرة واحدة كل سنتين، ولكن ذلك، من أجل استخدام هوهمان نقل المدار، إلا مرة واحدة كل سنتين. ويبدأ من المسار الأول، من خلال اثنين من تسريع التغيير، في نهاية المطاف الوصول إلى نقطة البداية من المسار الهدف كائن تختلف من 180 درجة. هذا هو الشيء الرئيسي. عليك أن تعرف أنه باستخدام المدار هومان، من نقطة البداية للوصول إلى والموقف النهائي من المريخ تكون فقط في الجانب الآخر من الشمس - على الجانب الآخر من نقطة البداية. بالطبع، هناك أيضا متناول الآخرين الممكن مدار المريخ، لكنها أكثر تعقيدا، ويتطلب سوى مرتين هوهمان نقل مدار حرق تسارع مرة واحدة لترك المسار الأول، مرة واحدة للوصول إلى المسار الثاني، والقيام أهم واحدة من فوائد الحفاظ على الطاقة، لذلك هذا هو واحد من أكثر طريقة فعالة لسفر في الفضاء.

ووقت زاوية الحساب:

كما أشار روبرت فروست بها، من الأرض إلى المريخ في هذا الطريق حوالي الساعة 260 يوما، يتعين على الأرض وراء المريخ 44 درجة على الطريق. لحل هذه المشكلة، تحتاج فقط إلى استخدام القانون الثالث كبلر لوصف المركبة الفضائية من مدار الأرض إلى المريخ.

إذا كنت تأخذ المدار محور شبه الرئيسي، ومكعب لها سوف يكون متناسبا مع مربع الفترة المدارية.

القانون الثالث كبلر: T ^ 2 = ك (أ ^ 3)

وإذا استخدمنا قيمة الوقت وحدة فلكية العام (AU) من قيمة المسافة، يمكننا وضع ك = 1 يتم استبدال في المعادلة أعلاه لإعطاء:

كبلر القانون الثالث: T ^ 2 = ل^ 3 (في السنوات كوحدة وAU)

الآن، دعونا نعود إلى الأرض من كوكب المريخ هوهمان نقل مدار نصف المحور الأكبر من مداره هو دائرة نصف قطرها من ثورة الأرض حول الشمس ومدار المريخ دائرة نصف قطرها من ثورة الشمس والنصف. 1AU الأرض نصف قطر المدار، في دائرة نصف قطرها المدار المريخ 1.524AU، حتى هوهمان نقل مدار نصف المحور الرئيسي هو (1.524 + 1) /2=1.262AU، يتم استبدال هذه القيمة في المعادلة الثانية، T = 1.42 (على )، والذي يعمل طوال الوقت هومان المدار، ولكن للوصول إلى المسار نقطة الوصل التي هي أبعد متناول مدار المريخ، يستغرق سوى نصف الوقت، وهذا هو 0،71 سنة، وهو 259 يوما.

أما بالنسبة للزاوية 44 درجة، المريخ المداري من 1.88 سنوات، في حين أن جبهة يمكننا أن نرى من خلال حساب الوقت من المركبات الفضائية رحيل للوصول إلى المريخ من الأرض هي 0.71 سنة، 37.8 من الفترة الزمنية للفلك المريخ. وهذا يعني أنه في هذه 0،71 سنوات، وزاوية المريخ من 37.8 * 360 = 136 درجة. نحن أيضا ذكر في وقت سابق، من المركبة الفضائية لتصل إلى المريخ من نقطة البداية إلى النهاية، ويقع على الجانب الآخر الذي هو مقابل لنقطة البداية من الشمس، تشغيل زاوية 180 درجة، مما يعني أنه عندما المركبة الفضائية بعيدا عن الأرض والمريخ لتتبع قبل 44 درجة لتشكيل المثالي هوهمان نقل المدار.

الشكل (1)

يظهر ستنقل على هومان المركبة الفضائية مدار الانتقال إلى حالة من المريخ - الرقم 1. كما يمكن أن يرى، والسكك الحديدية المريخ العلوي يصل إلى زاوية نقطة من 136 درجة، وتصل إلى الأرض وزاوية نقطة من 180 درجة.

ولكن هناك مشكلة هنا هي أن كما يتم تشغيلها المريخ والأرض على مدار دائري تماما، ولكن الأمر ليس كذلك.

أساليب محسنة:

والمشكلة هي أنه على الرغم من مدار الأرض هو قريب جدا من دائرة الكمال، ولكن مدار المريخ هو أكثر من ذلك بكثير لتكون غريبة.

الشكل 2 - تظهر وقت تشغيل الانحراف في مدار المريخ ومناطق مختلفة.

المسافة من الشمس إلى المريخ بين 1.38AU إلى 1.67AU، أي بفارق 0.29AU، أكثر من ربع المسافة من الأرض إلى الشمس، وهو عدد غير قليل. وهذا يعني أن زاوية في الوقت الاطلاق ستكون مختلفة وفقا لموقع المريخ في مدار تختلف اختلافا كبيرا. للإشارة، التغيرات في مدار الأرض حول بين 0.98AU إلى 1.02AU، أقل كثيرا.

لذلك تحتاج إلى استبدال قانون كبلر الثالث من التغييرات البيانات على مر الزمن، وليس بالضرورة عن 259 يوما و 44 درجة، والذي هو مجرد متوسط الرقمين.

لم تدمج في مزيد من التفاصيل في وراء المحاكاة، وأنا محسوب مرة في السنوات ال 30 المقبلة، قد يعمل هومان المدار بنجاح في ورقة، مع الأخذ في الاعتبار التغيرات في حجم المسار ووضعها تمثيلها بيانيا.

خريطة سطح المريخ المصدر: وكالة ناسا

خلاصة القول:

لذلك نعم، من أجل الوصول إلى المريخ، إذا كان المدار الانتقالي هومان، فإنه يمكن أن يحدث فقط مرة واحدة كل سنتين حقا، ولكن غيرها من أساليب السفر إلى الفضاء هو ممكن. وبالرجوع إلى الشكل 1، إذا كنت ترغب في تشكيل نقل مدار هومان على مدار المريخ، المدار سوف لا تزال تمر مدار المريخ، ولكن هذا هو تقاطع مدار المريخ لم يعد مكان من نقطة الانطلاق من 180 درجة، مما يعني أنه طالما أن تفعل التعديلات المقابلة، يمكنك نقل الواقع في أي وقت. فوائد هومان المركبة الفضائية نقل المدار هي سرعة التغيير في كل مسار هو صغير جدا، وبحسبة بسيطة جدا، ولكن على مدار نقل أخرى، تتطلب المزيد من الطاقة، وحسابات أكثر تعقيدا.

معرفة

المريخ هو رابع قرب الكوكب من الشمس والنظام الشمسي هو في المرتبة الثانية بعد ثاني أصغر كوكب عطارد، والنظام الشمسي هو واحد من أربعة الكواكب الأرضية مثل. وقال ويست أن المريخ هو المريخ، إله الحرب في الأساطير الرومانية، فإنه في اللغة الإنجليزية، الإله الروماني المريخ الحرب هو معنى، والمعروف باسم "الكوكب الأحمر"، الصينية القديمة لأنها يينغ يينغ النار، والموقف، والسطوع في كثير من الأحيان التغييرات يمكن للناس لا القامة ودعا YingHuo.

المواد المرجعية

1.Wikipedia الموسوعة

2. شروط الفلكية

ترجمة: أي ورقة شجر

المؤلف: قرة

إذا كان المحتوى المخالفة، يرجى الاتصال بالمؤلف حذف في غضون ثلاثين يوما

طبع تفويض طلبت أيضا، وإيلاء الاهتمام للحفاظ على سلامة والإسناد