by 
Ο Ριζόπουλος μας πήγε στο φεγγάρι με τη NASA εγώ θα σας πάω στον Άρη με το αστρόπλοιο του Elon Musk. Οπότε αφιερώνω την ανάρτηση στον Ανδρέα αλλά και στον Παντελή που αξιοποίησε τα πορτοκάλια μου με τον καλύτερο τρόπο.
Έχω διαπιστώσει ότι οι μαθητές δείχνουν πολύ μεγάλο ενδιαφέρον για τις διαστημικές αποστολές. Καλό είναι επομένως όλοι να έχουμε μία ιδέα για τη φυσική μιας αποστολής. Θα προσπαθήσω εδώ να δώσω το περίγραμμα μιάς αποστολής στον Άρη με τον πιό απλό τρόπο μια ελλειπτική τροχιά μεταφοράς Hohmann μέσω τροχιάς parking. Να συμπληρώσω ακόμα ότι το κόστος μιας αποστολής δεν υπολογίζεται ενεργειακά αλλά από τις μεταβολές στην ταχύτητα Δυ μέσω της εξίσωσης Τσιολκόφσκι. Στην ανάλυση που κάνω δεν αφαίρεσα και τα 0.5 km/s που κερδίζουμε από την περιστροφή της γης οπότε κατεβαίνει κι άλλο το κόστος. Με Δυ = 4 km/s βάζουμε δορυφόρο από τροχιά parking σε γεωστατική κι αν η τροχιά parking είναι ισημερινή, αν όχι το κόστος είναι πολύ μεγαλύτερο. Η Ρωσία για παράδειγμα δεν έχει γεωστατικούς δορυφόρους. Εδώ λοιπόν με το ίδιο κόστος περίπου φτάνουμε στον Άρη όπως θα δείτε. Όμως για να λέμε και του στραβού το δίκιο όλη η “βρώμικη” δουλειά έχει γίνει από την επιφάνεια της γης μέχρι την τροχιά parking που δεν εξετάζεται στην ανάρτηση. Είναι το πιό δαπανηρό κομμάτι όλων των αποστολών που χρησιμοποιούν την τροχιά parking καθώς επιταχύνουμε απο το μηδέν μέχρι 7,75 km/s. Με την τροχιά parking έχουμε οικονομία σε καύσιμα καθώς το κομμάτι της διαδρομής από την τροχιά parking μέχρι την έξοδο από το πεδίο βαρύτητας της γης(σφαίρα επιρροής) γίνεται με καλύτερες προϋποθέσεις. Παρά ταύτα μερικές αποστολές φεύγουν απευθείας από την επιφάνεια της γης όπως το New Horizons που εκτοξεύτηκε απευθείας από την επιφάνεια της γης και μάλιστα με την ταχύτητα εξόδου από το ηλιακό σύστημα(3η κοσμική ταχύτητα) 16,26 km/s.
Καλησπέρα Άρη. Εξαιρετική ανάρτηση. Σε ευχαριστώ για την αφιέρωση. Στο σχολείο εγώ προσπαθώ να κάνω λίγο από δορυφόρους και οι μαθητές σκέφτονται Ταλαντώσεις και Στερεό… Ένα 10% (οι καλύτεροι μαθητές του τμήματος, διαβάζουν τη Βαρύτητα).
Πριν φτιάξω το “Πάμε μια βόλτα στη Σελήνη“, είχα ξεκινήσει να φτιάξω το ταξίδι για τον Άρη. Μου φάνηκε ότι δεν ήταν για μαθητές, θα ήταν ένας μονόλογος κάποιου γραφικού, οπότε έμεινα στο σύστημα των δυο σωμάτων…
Μια σκέψη:
Το διαστημόπλοιο φτάνει λοιπόν στον Άρη με vΑ = 21,55km/s (πρέπει να διορθώσεις το 32754). Ένας παρατηρητής στον Άρη (Αρειοκεντρικό σύστημα), το βλέπει στον ουρανό να πηγαίνει ανάποδα από την ταχύτητα του Άρη με v2 – vA = 2,64km/s. Η ταχύτητα διαφυγής από τον Άρη εξαρτάται από το ύψος από την επιφάνεια. Αν το ύψος εκείνη τη στιγμή από την επιφάνεια του Άρη είναι τέτοιο που δεν επιτρέπει διαφυγή, μπορεί να συλληφθεί και να μπει σε τροχιά. Έναν υπολογισμό που έκανα, δίνει ταχύτητα διαφυγής 2,7 σε ύψος 8400km. Άρα αν η προσέγγιση του Άρη το φέρει κάτω από αυτο το ύψος γίνεται δορυφόρος του Άρη. Σωστά;
Βέβαια όπως μου έγραψε και ο άλλος Άρης, τα συστήματα αυτά δεν είναι αδρανειακά. Αλλά θεωρώ ότι για μικρά χρονικά διαστήματα καύσεων, δεν είναι μεγάλο το σφάλμα. Τώρα οι υπολογισμοί της ΝΑSΑ θα το λαμβάνουν και αυτό υπόψη φαντάζομαι…
Ανδρέα ξέρω θεωρητικά οτι ναι με μια πολύ μικρή διόρθωση μπαίνουν σε τροχιά. Το εντυπωσιακό ειναι οτι αυτό γίνεται αντε με 6 km/s απο την τροχιά parking.Για το σχολείο για κοίτα να το πας χωρίς τροχιά parking Απο την επιφάνεια της γης μέχρι τον Άρη. Θα το δω και εγω. Υπάρχει και μια επιλογή πρώτα μέχρι τη σφαίρα επιρροής και μετά σε τροχιά hohmann. Το ωραίο είναι οτι ενώ ενεργειακά όλα ειναι το ίδιο το κόστος δεν ειναι ίδιο λόγω διαφορετικού ΔV.
Γεια σου Άρη.
Δεν έχω προλάβει ακόμη να δω την δουλειά σου όλη, θέλω όμως να σχολιάσω την φράση της εισαγωγής.
«Παρά ταύτα μερικές αποστολές φεύγουν απευθείας από την επιφάνεια της γης όπως το New Horizons που εκτοξεύτηκε απευθείας από την επιφάνεια της γης και μάλιστα με την ταχύτητα εξόδου από το ηλιακό σύστημα(3η κοσμική ταχύτητα) 16,26 km/s.»
Υποθέτω εννοείς χωρίς να χρησιμοποιηθεί τροχιά στάθμευσης (parking) γιατί το απευθείας από την επιφάνεια της γης είναι παρεξηγήσιμο όπως συζητήθηκε
εδώ1
Και συγκεκριμένα για τα αναλυτικά τα βασικά στάδια για να στείλουμε μια διαστημοσυσκευή κάπου στο διάστημα θεωρώ ότι είναι
εδώ2
Για τη διαδικασία εκτόξευσης του New Horizons οι διαδικασίες ήταν ακριβώς αυτές.:
The probe finally lifted off from Pad 41 at Cape Canaveral Air Force Station, Florida, directly south of Space Shuttle Launch Complex 39, at 19:00 UTC on January 19, 2006.[91][92] The Centaur second stage ignited at 19:04:43 UTC and burned for 5 minutes 25 seconds. It reignited at 19:32 UTC and burned for 9 minutes 47 seconds. The ATK Star 48B third stage ignited at 19:42:37 UTC and burned for 1 minute 28 seconds.[93] Combined, these burns successfully sent the probe on a solar-escape trajectory at 16.26 kilometers per second (58,536 km/h; 36,373 mph)
από το
Ιστορικά τα διαστημικά σκάφη που δεν χρησιμοποίησαν τροχιά στάθμευσης (parking) είναι:
Καλημέρα Άρη των διαστημικών πτήσεων και των ζουμερών πορτοκαλιών!
Πέρασα στο ταξίδι…πάρκαρα στην τροχιά parking και έπεται η συνέχεια της πτήσης…
Σ’ευχαριστώ