Nie wiem czy słusznie czynię porywając się na wytłumaczenie asyst grawitacyjnych, ale cóż, spróbuję
Poradnik jest skierowany do osób, które próbowały przeczytać
Aby zobaczyć link -
ZAREJESTRUJ SIĘ lub ZALOGUJ SIĘi nie bardzo zrozumiały o co chodzi bo brakuje im jakiegoś konkretnego przykładu, najlepiej z liczbami, żeby było co porównać.
Na początek - czy wiesz:
Co to znaczy SOI?
Co to jest układ współrzędnych?
Co to jest wektor?
Jak dodawać i odejmować wektory w układzie współrzędnych?
Jak obliczyć długość wektora?
Co to jest asymptota hiperboli?
Jeśli na każde z powyższych pytań Twoja odpowiedź brzmi
tak! możesz zabierać się do czytania. Jeżeli na któreś odpowiedziałeś
nie
to nie panikuj tylko doczytaj na wikipedii lub gdzie indziej, a potem wróć do czytania
Załóżmy następującą sytuację:
Mamy statek, który zbliża się do orbity Eve pod pewnym kątem. Ma on prędkość orbitalną równą
12093m/s. Tą prędkość można rozłożyć na składowe jak na rysunku, biorąc za Oś X prostą styczną do orbity w tym punkcie gdzie akurat znajduje się Eve. Omijam tu problem jak te składowe wyliczyć, bo jest to zadanie nietrywialne (choć oczywiście możliwe)
W momencie przejścia przez krawędź SOI Eve gra zmieni układ odniesienia dla wskazań prędkościomierza. Wcześniej lecieliśmy
12093m/s względem słońca, a teraz chcemy się dowiedzieć ile to będzie względem Eve. Należy w tym celu od prędkości statku odjąć prędkość Eve:
Jesteśmy w SOI Eve. Nasz statek ma składowe prędkości takie jak wyliczyliśmy przed chwilą
Jak wiadomo, ze składowych możemy sobie wyliczyć prędkość całkowitą, równą w tym przypadku
1848m/s
Przypadek 1 - orbita progradePowiedzmy, że zawczasu ustawiliśmy Periapsis na wysokości 350km. Orbita statku jest oczywiście hiperboliczna. Znając jej kształt możemy wyliczyć sobie
Kąt Alfa. Jest on zdefiniowany jako kąt między asymptotami orbity i będzie nam mówił o tym o ile grawitacja Eve odchyli wektor prędkości statku. Zależy on od mimośrodu orbity, ale mniejsza o wzory. Dla tego przykładu jest on równy prawie 90 stopni.
Jak można się domyśleć, jeśli nie wykonamy żadnego odpalenia silników podczas lotu, to prędkość przy opuszczaniu SOI będzie dokładnie taka sama jak tuż po wejściu. Zmieni się jedynie jej kierunek - o
Kąt Alfa.
Rozpiszmy składowe:
Mając składowe odwracamy wzory na liczenie prędkości względnej, tak by z powrotem uzyskać prędkość statku w stosunku do słońca. Jak widać będzie to suma prędkości tuż przed wyjściem z SOI i prędkości orbitalnej Eve.
Co się okazało? Nasza prędkość teraz to jedynie
9482m/s. A jak przylatywaliśmy było
12093m/s. Czyli wykorzystaliśmy grawitację Eve do wyhamowania rakiety wokół słońca o
2611m/s!
Przypadek 2 - orbita retrogradeSytuacja prawie identyczna jak poprzednio. Z jedną różnicą - tym razem przelecimy po drugiej stronie Eve
Cała procedura obliczeń się nie zmienia. Periapsis jest znowu 350km, więc
Kąt Alfa znowu jest równy 90 stopni
ALE w przeciwną stronę:
Zmieniły się trochę składowe prędkości, ze względu na to, że tym razem grawitacja Eve odchyliła rakietę w drugą stronę. Powtarzamy procedurę obliczania prędkości względem słońca:
I co? Tym razem nowa prędkość to
12467m/s. O
374m/s więcej niż pierwotnie, więc tym razem Eve przyspieszyła rakietę na orbicie okołosłonecznej
Co się zmieni gdy będziemy chcieli wykonać asystę wspomaganą? Nie będzie wtedy spełnione jedno z założeń - że prędkość przy opuszczaniu SOI jest taka sama jak przy wejściu. Nie stanowi to oczywiście problemu, bo znając parametry orbity "przelotowej" można policzyć jaką zmianę prędkości końcowej spowoduje dany manewr. Będzie jeszcze trzeba wyliczyć odpowiedni
Kąt Alfa, ale idea asysty grawitacyjnej pozostanie dokładnie taka sama.
Jeśli wymyślę sposób na analityczne wyliczenie wektorów prędkości przed wejściem w SOI zrobię z tego arkusz excella i napiszę drugi poradnik jak
liczyć asysty
Wszelkie sugestie mile widziane, ponieważ ja to rozumiem, ale czy napisałem zrozumiale to nie wiem
