Время полета "Вояджера" от Земли до Юпитера

Это не был перевод Хомана. Ракета просто разогнала его до более высокой скорости с Земли, чтобы обеспечить пролет Юпитера, который отправил бы космический корабль к Сатурну.

Вы можете получить приблизительные элементы орбиты из веб-интерфейса JPL HORIZONS , выбрав день прохождения центра Земли через Юпитер (который, кстати, составил 1,5 года):

давая:

$$SOE
2443666.500000000 = A.D. 1978-Jun-07 00:00:00.0000 TDB 
 EC= 7.969091448846140E-01 QR= 1.003858168243335E+00 IN= 1.036132511480259E+00
 OM= 3.430028790053406E+02 W = 3.591112970337812E+02 Tp=  2443392.027035175357
 N = 8.974748184533540E-02 MA= 2.463325742763491E+01 TA= 1.257125684251016E+02
 A = 4.942901873513668E+00 AD= 8.881945578784002E+00 PR= 4.011254606791074E+03
$$EOE

куда:

  Symbol meaning [1 au= 149597870.700 km, 1 day= 86400.0 s]:

    JDTDB    Julian Day Number, Barycentric Dynamical Time
      EC     Eccentricity, e                                                   
      QR     Periapsis distance, q (au)                                        
      IN     Inclination w.r.t XY-plane, i (degrees)                           
      OM     Longitude of Ascending Node, OMEGA, (degrees)                     
      W      Argument of Perifocus, w (degrees)                                
      Tp     Time of periapsis (Julian Day Number)                             
      N      Mean motion, n (degrees/day)                                      
      MA     Mean anomaly, M (degrees)                                         
      TA     True anomaly, nu (degrees)                                        
      A      Semi-major axis, a (au)                                           
      AD     Apoapsis distance (au)                                            
      PR     Sidereal orbit period (day)                                       

Там вы можете увидеть, что$a$почти$5\,\mathrm{AU}$- гораздо больше, чем$\approx 3\,\mathrm{AU}$для передачи Хомана. Если бы он не пролетел мимо Юпитера, орбита имела бы апоцентр почти$9\,\mathrm{AU}$.

редактировать: новое редактирование ответа @MarkAdler является окончательным. Вот дополнительный ракурс.

Короче говоря, орбиты были эллиптическими, но уже имели большую полуось, намного большую, чем эллипс Гомана к Юпитеру. Орбиты были тщательно нацелены почти на Юпитер , но немного позади него, когда он двигался по своей орбите.

Близкие пролеты еще больше увеличили бы их скорость и увеличили бы дальность полета.$\Delta v$от пролета "Вояджером-1" Сатурна (после пролета Юпитера), чтобы наклонить его орбитальную плоскость далеко за пределы эклиптики. Это позволило ему сначала получить ценные данные на Юпитере, а затем исследовать окружающую среду Солнечной системы за пределами плоскости эклиптики за Юпитером. «Вояджер-2» использовал четыре пролетных маневра к Юпитеру, Сатурну, Урану и Нептуну и использовал последний, чтобы выйти из плоскости эклиптики.

Вы можете увидеть небольшую 3D-карту-GIF их орбит ниже — родом отсюда . Самая дальняя орбита — это орбита Плутона, вы можете видеть в этом масштабе, что Юпитер относительно близок к Солнцу.

ниже: данные по Солнцу, планетам, Плутону, "Вояджеру-1" и "Вояджеру-2" с 1 января 1969 года (хороший год для начала) до настоящего времени. Точки сейчас. Данные взяты из NASA JPL Horizons . Перепост из этого вопроса , где приведены дополнительные подробности.

ниже: Схема траекторий, которые позволили космическому кораблю-близнецу «Вояджер» НАСА облететь четыре газовые планеты-гиганты и достичь скорости, позволяющей покинуть нашу солнечную систему . Отсюда . _