В какой степени один пролет Тритона может замедлить прямой переход Хомана к Нептуну для NOI?

Кажется, я не могу найти какие-либо хорошие источники в Интернете для этого, все, что я получаю, - это документы о том, как модель Ниццы использовалась для вычисления гравитационного захвата Нептуном Тритона посредством бинарной диссоциации, возможно, из-за схожей терминологии. Итак, к вопросу;

В какой степени, с точки зрения % дельта-v, могла ли ретроградная орбита Тритона вокруг Нептуна гравитационно способствовать замедлению прямого перехода Гомана с Земли на Нептун для выхода на орбиту Нептуна (NOI) во время единственного близкого пролета Тритона?

Я понимаю, что перенос займет около трех десятков лет (я рассчитал 30,61652 года на большой полуоси Хомана в 15,53545 а.е., используя третий закон Кеплера и большие полуоси Земли и Нептуна), время переноса не имеет значения, но я м застрял в вычислении скорости относительно Нептуна на высоте Тритона для этого перелета (я предполагаю, что Тритон находится в нужном месте в нужное время), и я еще не смог вычислить дельта-v, что на малой высоте (100 км над поверхностью) гравитационный облет Тритона может сбросить, поэтому я не уверен, что знаю, как это сделать. Neptune NOI будет означать орбиту Нептуна с большой полуосью примерно в 5000 км над его поверхностью (при давлении 1 атм). Не будет никакого изменения плоскости для целевой орбиты.

Это не вопрос домашнего задания. Прошло около 20 лет с тех пор, как мне в последний раз приходилось делать такие расчеты в студенческие годы, и я был бы признателен за небольшую помощь в освежении этого. Я мог бы подключить это к какой-нибудь программе, но, назовите меня мазохистом, я хотел сделать это старомодным способом. Подойдут расчеты на обратной стороне конверта, желательно с обсуждением любых способов быстрого получения приближений первого порядка. Не нужно быть слишком академическим, но я хотел бы увидеть некоторые расчеты здесь, если это не ужасно неудобно, и в этом случае, я думаю, хорошая ссылка с кратким описанием тоже подойдет.

Если вы выберете последний вариант с использованием внешних ссылок, также укажите оптимальные даты запуска, delta-v и время передачи Хомана.

Что вы действительно хотите сделать для выхода на орбиту Нептуна, так это аэродинамическое торможение на Нептуне. Также вас должно волновать время перевода. Исследования миссии Нептун обычно занимают время передачи около десяти лет из-за квалификации космического корабля на весь срок службы, а также из-за терпения главного исследователя и государственного спонсора. Это приводит к гораздо более высокому в ∞ находится на Нептуне.
@MarkAdler Цель этого моего упражнения не в том, чтобы установить оптимальные переводы в NOI. Честно говоря, я только что придумал кое-что для своего упражнения и даже не задумывался о том, насколько это имеет смысл. По сути, я просто освежаю десятилетия ржавчины, накопившейся на моей орбитальной механике, и ищу новые идеи о том, как подходить к таким проблемам. Ваш ответ полезен, и я продолжу вашу помощь сейчас. У меня могут быть дополнительные вопросы, но я, вероятно, лучше опубликую их как новые, чтобы мы могли завершить этот вопрос. ;)
Понял. Веселое упражнение. Обратите внимание, что вам нужно будет принять во внимание наклон орбиты Тритона по отношению к плоскости солнечной орбиты, на которой вы будете приближаться к Нептуну. Этот наклон значителен, в настоящее время около 50°.

Ответы (1)

Я постараюсь, чтобы вы начали в любом случае. От системы отсчета вспомогательного тела траектория зонда гиперболическая, с той же в ∞ выход как вход, но в другом направлении. Траектория просто искривлена. Угол изгиба составляет:

дельта знак равно 2 грех − 1 ⁡ ( 1 е )

куда е – эксцентриситет гиперболы. Ты можешь получить е из в ∞ , ближайший радиус сближения р (измеряется от центра тела), а грамм М тела, мю :

е знак равно р в ∞ 2 мю + 1

е идет от 1 к ∞ , куда 1 фактически является бесконечной гравитационной помощью, которая меняет направление скорости на 180 °, и ∞ вообще не помогает при изгибе 0°. Чем ближе вы можете подойти и чем медленнее вы можете двигаться, тем больше угол изгиба.

При векторном сложении скорости тела-помощника (Тритона) в системе отсчета тела, вокруг которого оно вращается (Нептуна), можно увидеть, как скорость зонда изменяется при пролете в системе отсчета Нептуна. заботиться о. Вам нужно будет сделать обратное, чтобы получить в ∞ сближения с Тритоном, т.е. вычесть вектор скорости Тритона из вектора скорости сближения в системе Нептуна. Чтобы получить это , вы вычли вектор скорости Нептуна из скорости в системе отсчета Солнца переноса Хомана. Много изменений кадров.

Существует ряд геометрий облета, которые вы можете попробовать, в зависимости от того, где на своей орбите находится Тритон в данный момент, высоты пролета и того, находится ли ближайший сближение с пролетом на передней или задней стороне Тритона на его орбите.

Привет Марк; Я немного смущен вашим ответом. Во-первых, я знаю, что эксцентриситет гиперболы определяется выражением е знак равно а 2 + б 2 а . Итак, как вы включили р , в ∞ 2 в этом выражении? Кроме того, что мю
Вам не нужно знать или вычислять ваши a и b. Вы просто подставляете e из второго выражения в первое.
mu - это GM (гравитационная постоянная Ньютона, умноженная на массу) тела. Тритон в данном случае.
Привет, Марк, как ты получаешь эксцентриситет с точки зрения v_infinity?
Формула находится прямо в середине ответа. Однако е зависит не только от в ∞ . Вы выбираете эксцентриситет независимо от в ∞ стремясь к конкретному ближайшему радиусу подхода р . Что р ограничена с нижней стороны самим телом.
@MarkAdler делает е знак равно р в ∞ 2 мю + 1 работают, если начальная траектория представляет собой эллипс. Другими словами, могу ли я использовать скорость в апоапсисе эллипса как в ∞ ?
В какой степени один пролет Тритона может замедлить прямой переход Хомана к Нептуну для NOI?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v