by Αφιερώνεται στον Γιώργο Φασουλόπουλο για τις καταπληκτικές αναρτήσεις που μας έχει χαρίσει.
Στη συνέχεια της προηγούμενης ανάρτησής μου περί τροχιακής μηχανικής ας δούμε μία αριθμητική εφαρμογή σε ένα ταξίδι από τη γη στον Άρη που κάπως προσεγγίζει την πραγματικότητα όσον αφορά την κατανάλωση καυσίμων, το χρόνο του ταξιδιού και τις μεταβολές στην ταχύτητα. Απο κεί και πέρα οι λεπτομέρειες είναι πολλές καθώς πρέπει να στείλεις ενα διαστημόπλοιο στην τροχιά του Άρη όταν ο Άρης θα είναι εκεί και με όσο το δυνατόν μικρότερο κόστος. Πάντως θα γίνει αντιληπτό το γεγονός ότι αν δεν βρείς πρώτες ύλες στη σελήνη ή στον Άρη βάση δεν φτιάχνεις καθώς όπως θα δούμε για τον Άρη θές περίπου 1000 κιλά καυσίμου για να ανεβάσεις 1 κιλό ή να το θέσουμε αλλιώς το 90% της αρχικής μάζας είναι καύσιμα και οξειδωτικό.
Το ιερό δισκοπότηρο της διαστημικής είναι οι μεταβολές στην ταχύτητα Δv του διαστημικού οχήματος και η “εφιαλτική” πυραυλική εξίσωση Τσιολκόφσκι που ανεβάζει τα καύσιμα εκθετικά με την αύξηση της Δv.
Το ταξίδι συνοψίζεται στο παραπάνω σχήμα. Στο κέντρο ο ήλιος και γύρω του η γη και ο Άρης σε κυκλικές τροχιές(που δεν είναι κυκλικές αλλά ελλειπτικές) και συνεπίπεδες(που δεν είναι συνεπίπεδες καθώς έχουν μία κλίση περίπου 2 μοίρες). Κάθε πλανήτης έχει μία σφαίρα επιρροής(SOI) που προκύπτει από το περιορισμένο πρόβλημα των 3 σωμάτων της ουράνιας μηχανικής. Μέσα στη σφαίρα επιρροής κυριαρχεί ΜΟΝΟ ο πλανήτης και εκτός ΜΟΝΟ ο ήλιος. Συνοπτικά το διαστημόπλοιο αφού κερδίσει τη βαρύτητα της γης φτάνει στη σφαίρα επιρροής της με την ταχύτητα εκείνη που μία ηλιοκεντρική τροχιά μεταφοράς θα τον φέρει στη σφαίρα επιρροής του πλανήτη προορισμού. Εντός της σφαίρας επιρροής του πλανήτη προορισμού το διαστημόπλοιο κινείται υπό την επίδραση του πλανήτη μόνο και ή μπαινει σε τροχιά ή προσεδαφίζεται. Καλή ανάγνωση.
ο υπερθετικός χαρακτηρισμός των γραπτών μου
είμαι σίγουρος ότι υπερτιμά κατά πολύ την αντικειμενική αξία τους
η γενναιοδωρία σου όμως είναι προτιμότερη απ’ την μη συνεργατική αντιμετώπιση που εισέπραξαν άλλες πρόσφατες αλλά και παλαιότερες αναρτήσεις σ’ αυτό το φόρουμ
Αυτές που θύμισαν τον τραχύ τρόπο που ο Elon Musk αντιμετώπισε τους συνεργάτες του κατά τον σχεδιασμό του Raptor με στόχο την ελάττωση του βάρους και του κόστους της υλοποίησης του κινητήρα
γι’ αυτό …
με τον Άρη στο φεγγάρι,
στη συνέχεια στον Άρη
καλή δύναμη για τη συνέχεια!
Καλησπέρα Άρη. Είσαι πλέον ραδιοφάρος στο Υλικό. Εκπέμπεις πληροφορίες, που μας μαθαίνουν για θέματα σχεδόν άγνωστα για Φυσικούς, πόσο μάλλον για μαθητές, που ελπίζω να σε διαβάζουν.
Η επίσημη Πολιτεία, έχει τους Φυσικούς στα σχολεία, να λύνουν ασκήσεις, να μη μπορούν να κάνουν τέτοια ωραία θέματα για όλα τα παιδιά, να συμπληρώνουν ανούσιες φόρμες αξιολόγησης σχολικής μονάδας, με γραφειοκράτες να τους υπαγορεύουν τις δράσεις και όλη μέρα στο κυνήγι της ύλης για την τελική εξέταση με την Τράπεζα.
Παρασύρθηκα αλλά όταν βλέπω τι παπάδες μπορεί κανείς να κάνει με Φυσική του Νεύτωνα…
Όταν η Φυσική Β΄κατεύθυνσης ήταν 3 ώρες ή έστω 2 ώρες χωρίς τράπεζα ή το σχολείο δεν έπρεπε να εμφανίζει δράσεις για να αξιολογηθεί, έκανα στους μαθητές και ασκήσεις όπως
Η αλλαγή τροχιάς σε δορυφόρο κοστίζει-επεισόδιο 1
Η αλλαγή τροχιάς σε δορυφόρο κοστίζει-επεισόδιο 2
Τώρα πλέον τρέχω και δεν φτάνω, αφού χάνονται ώρες για δράσεις.
Πρόσφατα χάθηκαν και οι δύο ώρες της βδομάδας: Επισκέψεις σε μοναστήρια και Αγια Αντρέα…
Σε ευχαριστούμε.
Πολύ ωραία ανάρτηση,
Να προσθέσω : για τους κινητήρες raptor, ότι η σχεδίαση τους είναι Ρωσική. Αποτελούν ένα πανίσχυρο σύστημα αλλά και ένα σύστημα που απαιτεί ιδιαίτερη προσοχή, υπάρχουν πολλοί κινητήρες σε πολύ μικρό χώρο, οι Ρώσοι είχαν πολλά ατυχήματα κατά την ανάπτυξη τους. Πλεονέκτημα τους είναι το ότι το σύστημα λειτουργεί με ένα ποσοστό ενεργών κινητήρων, άρα η “αστοχία” μικρού αριθμού κινητήρων είναι αποδεκτή και δεν επηρεάζει την επιτυχία της εκτόξευσης.
Ευχαριστώ Ανδρέα. Τις αναρτήσεις σου ασφαλώς και τις είχα δει και γνωρίζω την προσπάθεια σου να μεταφέρεις στους μαθητές σου γνώσεις που έχουν να κάνουν με την εφαρμογή της φυσικής στην πράξη, στην καθημερινότητα και σε ότι ακούν ή διαβάζουν οι μαθητές. Στο σχολείο σου συνάντησα μαθητές που ειδικά στη διαστημική είχαν προχωρημένες γνώσεις. Γνωρίζω επίσης την υποβάθμιση της φυσικής στο Ελληνικό σχολείο όπως και το γεγονός ότι η φυσική έχει γίνει ένα αποκρουστικό μάθημα. Μέγιστη κατάντια για την επιστήμη που έπαιξε κυρίαρχο ρόλο στην εξέλιξη του πολιτισμού μας όπως τον βιώνουμε σήμερα. Όσο για την αστρονομία είμαστε η μοναδική υποτίθεται προηγμένη χώρα που οι μαθητές δε γνωρίζουν πως κινείται το φεγγάρι ούτε καλά καλά η γη. Η ίδια η NASA έχει ασκήσεις και δραστηριότητες για μαθητές που σημαίνει ότι διδάσκονται στα σχολεία. Για το συγκεκριμένο θέμα γκουγκλαρισε math problems about space travel NASA. Τροχιά hohmann gravity assist κλπ καταπληκτικές.
Ευχαριστώ Κώστα. Είναι γεγονός οτι οι raptor εχουν πάθει μεγάλες ζημιές στις δοκιμές και ένας λόγος είναι ότι ο ιδιώτης οδηγεί τη λειτουργία τους στα άκρα για ελαχιστοποίηση του κόστους όπως επίσης και οι πολλοί κινητήρες στον πρώτο δύσκολο στάδιο, στη μεγάλη δοκιμή δούλεψαν οι 31 από τους 33.
Καλά κάνεις και αναφέρεις το ότι : “ο ιδιώτης οδηγεί τη λειτουργία τους στα άκρα για ελαχιστοποίηση του κόστους” , είναι ανησυχητικό..
Καλησπέρα Άρη. Η σελίδα που πρότεινες είναι εκπληκτική. Με κάνει να λυπάμαι τα παιδιά στην Ελλάδα, που τα έχουν φουσκώσει Φιλολογικά και Θρησκευτικά και αν τα ρωτήσεις για τις φάσεις της Σελήνης θα ακούσεις για τη σκιά της Γης….