Гравитационное торможение

Обычно гравитационные маневры используются для ускорения зонда без расхода топлива. Но можно ли использовать гравитационный маневр для торможения и выхода на орбиту?

Есть ли формула, которую можно использовать для скорости-дельта-V-тяги, которая потребуется при максимальном сближении для торможения? рассмотрим случай межзвездного зонда, который может затормозить в целевой звезде с помощью гравитации.

Я здесь новенький, но полагаю, что это тормоз ИЛИ вывод на орбиту. Гравитация — это сила притяжения, поэтому вам нужно удаляться от звезды, чтобы замедлиться, а это не орбитальная траектория. Напротив, чтобы выйти на орбиту, вам придется столкнуться с ускорением из-за силы тяжести.
@Wutnaut «Помощь в гравитации» - это неправильное название. На самом деле происходит передача импульса между объектом планетарной или звездной массы и гораздо меньшей массой космического корабля. Так что да, его можно использовать для торможения.
Конечно, просто подойдите с противоположной стороны.
@JerardPuckett Я ценю исправление. Можете ли вы привести пример, как гравитация может использоваться для торможения? Мне трудно это представить.
@Wutnaut, как сказал Геррит, приближайтесь к объекту в направлении, противоположном его орбитальному направлению, чтобы его гравитация истощала ваш импульс.
@JerardPuckett Я предполагал, что вопрос был о выходе на орбиту того же объекта, который вы используете для торможения. Итак, я понимаю: вы не можете использовать небесное тело в качестве «гравитационного тормоза» И выйти на его орбиту без топлива, верно?
@Wutnaut AFAIK, если ваш вектор приближения и скорость ограничены должным образом, вы можете достичь орбиты без ожога. Однако трудно представить, что вам не потребуются некоторые, а может быть, и более одной корректировки курса.
так что, по сути, нацельтесь на выходную орбиту с наименьшим угловым моментом относительно ЦМ звезды и подождите, пока гравитация звезды сделает свою работу? означает ли это, что максимальная скорость ограничена космической скоростью звезды?
Гиперболическая орбита относительно Солнца будет иметь ту же скорость выхода, что и скорость входа. Меняется направление. Однако гиперболическая орбита относительно одного из газовых гигантов может изменить направление, так что гиперболическая орбита относительно Солнца станет эллиптической орбитой захвата.

Ответы (3)

Скорость зонда относительно вспомогательного тела не меняется. Меняется именно направление.

Если гиперболическая орбита вокруг Солнца входит с Vinfinity 5 км/с, она выйдет с Vinfinity 5 км/с.

Если только он не пронесется мимо планеты. С точки зрения планеты входящая и исходящая скорости также одинаковы. Опять же, меняется направление. Но изменение направления по отношению к планете может быть изменением скорости по отношению к солнцу. Таким образом, пролет одного из газовых гигантов может замедлить гиперболическую орбиту вокруг Солнца до эллиптической орбиты захвата вокруг Солнца.

Вот иллюстрация того, как прохождение Луны может изменить траекторию гиперболического астероида на захват Земли:

введите описание изображения здесь

В окрестностях Луны скорость убегания Земли составляет около 1,5 км/с. Таким образом, снижение скорости астероида с 1,98 относительно Земли до 1,14 относительно Земли переводит камень на эллиптическую орбиту захвата вокруг Земли.

Аналогичным образом пролет одного из газовых гигантов может заманить объект из-за пределов нашей Солнечной системы на эллиптическую орбиту захвата вокруг Солнца.

Вы не можете использовать помощь гравитации вокруг тела, чтобы выйти на орбиту вокруг того же тела, потому что помощь гравитации не меняет вашу скорость относительно тела, мимо которого вы летите. Он только изменяет вашу скорость относительно других тел.

Однако вы можете выполнить гравитационную помощь вокруг спутника тела, чтобы выйти на орбиту этого тела. Вы могли бы, например, выполнить гравитационную помощь вокруг Ганимеда, чтобы выйти на орбиту Юпитера.

-1 помощь гравитации не меняет вашу скорость относительно тела, мимо которого вы летите, совершенно неверно. Суммарная энергия системы двух тел не меняется.

Маневр, который вы ищете, не называется гравитацией . Гравитационная помощь может быть концептуализирована как задача трех тел: тело 1 (ваш космический корабль) получает или уменьшает угловой момент, который тело 2 (планета/луна) имеет по отношению к телу 3 (телу, находящемуся на орбите).

Нет, вы не идиот, на самом деле это обычная ловушка, с которой сталкиваются многие студенты-астронавигаторы.

Маневр, используемый для захвата орбиты вашей целевой планеты или звезды, технически является маневром Оберта , но обычно его называют выведением на орбиту . В вашем случае, когда вы входите в сферу влияния вашей звездной системы , вы корректируете свой курс, чтобы приблизиться к звезде по гиперболической траектории. Вы захотите сделать перицентр этой траектории как можно ближе к самой звезде, но не настолько близко, чтобы сгореть. Сделайте свой ожог во время вашего самого близкого подхода (это наиболее эффективное время ), чтобы изменить эту гиперболу на эллипс, и у вас есть захват. Вы, вероятно, захотите иметь вторичный прожиг в апоапсисе, чтобы сделать свою орбиту круговой, чтобы избежать повторного поджаривания вашего корабля.

Конечно, если у вашей целевой звезды есть газовый гигант на подходящей орбите, вы, возможно, захотите спроектировать свою миссию так, чтобы в конце концов использовать помощь гравитации.

Гравитационное торможение
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v