Какие факторы определяют, как долго открывается окно возможностей для межпланетного перелета Хомана?

Я знаю, что можно определить приблизительное время ожидания, когда откроется окно возможностей для межпланетного перехода, исходя из относительного положения и скоростей двух рассматриваемых планет. Но когда открывается окно, как долго оно остается открытым? Предполагая простейший случай перехода Хомана с гиперболической траекторией ухода в направлении скорости планеты, как можно вычислить / контролировать количество времени, за которое можно уйти? Какие факторы его ограничивают и как можно максимально расширить?

Ответы (1)

Фактором, определяющим продолжительность трансферного окна, является запас производительности ракеты-носителя или космического корабля.

Переход Хомана - это минимальная дельта-v для перехода между двумя круговыми орбитами; Строго говоря, трансферное окно, при котором достигается минимальная дельта-v, является мгновенным, но если доступна небольшая величина дельта-v выше абсолютного минимума, окно становится длиннее.

Если вы смотрите на график свинины , точка в центре самого внутреннего кольца свинины является мгновенным окном. Каждая контурная линия представляет константу C 3 , которая тесно связана с ∆v при маневре впрыска; если у вас достаточно запаса производительности для достижения заданной линии контура, продолжительность окна соответствует ширине контура на графике.

Если вы хотите более длинное окно, облегчите полезную нагрузку или улучшите лаунчер. Обратите внимание, что если у вас есть запас производительности, вы также можете использовать его для сокращения времени полета за счет сужения окна; Нет ничего необычного в том, чтобы летать по траектории, превышающей скорость Гомана, для межпланетных миссий.

При запуске с Земли вращение Земли также накладывает ограничения; вам нужно маневрировать своим космическим кораблем от доступных наклонов на вашей стартовой площадке до наклона пункта назначения. Чтобы свести к минимуму стоимость этого изменения наклона, вам нужно запускать в определенное время дня. Опять же, чем больше запас производительности у вашей программы запуска, тем больше вы можете растянуть это окно.