Alacsony költségű átállási útvonal

Az alacsony költségű átviteli pálya (LCT) egy olyan útvonal az űrben, amely lehetővé teszi, hogy az űrhajók nagyon kevés üzemanyag felhasználásával pályát váltsanak [1] [2] . Ezek az útvonalak a Föld  - Hold rendszerben , valamint más rendszerekben működnek, például a Jupiter holdjai között . Az ilyen pályák hátránya, hogy gyakran lényegesen hosszabb időt vesz igénybe, mint a nagyobb energiájú (több üzemanyag-fogyasztású) pályák, mint például a Gohmann-pályák .

Az alacsony költségű átmeneti pályákat alacsony stabilitású határpályáknak vagy ballisztikus befogási pályáknak is nevezik. Az NTP-k speciális utakat követnek az űrben, amelyeket néha bolygóközi közlekedési hálózatnak is neveznek . Ezek a pályák lehetővé teszik a maximális távolság megtételét a pályasebesség legkisebb változásával .

Űrhajó NTP-t használva:

Tervezett expedíciók az NTP használatával:

Történelem

Az NTP-ket a Holdra először 1991-ben mutatta be a japán Hiten űrszonda. Kezdetben a készüléket a Holdhoz közeli tér és az aerodinamikai fékezés tanulmányozására szánták egy erősen elliptikus pályán, amelyen a Holdat megközelítheti. Az első pályán Hiten Hold-közeli pályára bocsátotta a Hagoromo miniszondát. Lehetséges, hogy Hagoromo sikeresen belépett a Hold körüli pályára, de erről semmit sem lehet tudni, mivel rádióadója meghibásodott. Edward Belbranoés James Miller, a Jet Propulsion Laboratory munkatársa [6] hallott a kudarcról, és segített megmenteni a küldetést egy ballisztikus befogási pálya kidolgozásával, amely lehetővé tette a fő Hiten szonda Hold körüli pályára lépését. A Hiten számára kidolgozott pálya gyenge stabilitási elméletet használt , és az erősen elliptikus pályán mozgó űreszköz sebességében csak kis eltérésre volt szükség, ami elég kicsi ahhoz, hogy a szonda tolóerőivel elérjék [1] . Ez a pálya végül gravitációs ( ballisztikus ) helyzetbe hozta a szondát.) ideiglenes holdpályára való befogás , a keringési manőver jellemző sebessége Δ v ≈ 0 , de a Gohmann-pályához szükséges három nap helyett öt hónapig tartott [7] .

Csökkentett Δv_

Az NPT használata a Föld-közeli pályáról a Hold műholdjának pályájára történő mozgáskor akár 25%-os üzemanyag-megtakarítást is lehetővé tesz a hagyományos retrográd transzlunáris befecskendezéshez képest.és dupla hasznos teher [8] . írta: Robert W. Farquharkilencnapos útvonalat írt le az alacsony Föld körüli pályától egy űrhajó Hold általi ballisztikus befogásáig, 3,5 km/s sebességgel [9] . Edward Belbrano útvonala az alacsony Föld körüli pályáról transzlunáris befecskendezéssel 3,1 km/s-os űrhajó sebességet igényel. Így Δ v ≈ 0,4 km/s sebességcsökkenés érhető el. Ez utóbbi útvonal azonban nem túl nagy orbitális manőversebesség-csökkentést vezet be, ami jelentős előnnyel járna a korlátozott újraindítási fokozat vagy az elhúzódó pályastabilitás használatához képest, amihez külön főhajtóművel rendelkező űrhajóra lehet szükség a befogáshoz.

A marsi holdakkal való találkozás esetén a megtakarítás 12% a Phobos és 20% a Deimos esetében. A találkozás célzott, mert a Mars holdjai körüli stabil pszeudopályák nem töltenek sok időt a felszíntől számított 10 km-en belül [10] .

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ 1 2 Belbruno, Edward Dinamika és kaotikus mozgások rögzítése az égi mechanikában: Alkalmazások alacsony energiájú  transzferek kialakítására . - Princeton University Press , 2004. - P. 224. - ISBN 978-0-691-09480-9 .
  2. ↑ Belbruno, Edward Fly Me to the Moon: bennfentesek útmutatója az űrutazás új tudományához  . - Princeton University Press , 2007. - P. 176. - ISBN 978-0-691-12822-1 .
  3. ↑ A bolygóközi szupersztráda egyszerűbbé teszi az űrutazást Archiválva : 2020. május 28. a Wayback Machine -nél // NASA, 2002.07.17.: "Lo megalkotta a bolygóközi szupersztráda elméletét. Lo és kollégái a bolygóközi szupersztrádává alakították át a bolygóközi szupersztrádát. "LTool" nevű küldetéstervező eszköz, "... Az új LTool-t a JPL mérnökei használták a Genesis küldetés repülési útvonalának újratervezésére"
  4. ↑ GRAIL tervezés az MIT webhelyén . Hozzáférés dátuma: 2012. január 22. Az eredetiből archiválva : 2012. január 26.
  5. ↑ Spaceflight101 GRAIL Mission Design . Hozzáférés dátuma: 2012. január 22. Az eredetiből archiválva : 2012. július 19.
  6. ↑ Beautiful Selena archiválva : 2015. szeptember 25., a Wayback Machine , Alexey Levin // Popular Mechanics No. 5, 2008. "Második hullám" szakasz: "Edward Belbrano amerikai égi szerelő által kifejlesztett alacsony energiájú átvitelnek nevezik"
  7. ↑ Frank, Ádám. Gravity 's Rim  //  Discover :magazin. - 1994. - szeptember.
  8. ↑ Edward A. Belbruno; John P. Carrico. A gyenge stabilitású határ ballisztikus holdtranszfer pályáinak kiszámítása . AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conference (2000). Letöltve: 2018. április 4. Az eredetiből archiválva : 2008. november 20.
  9. ↑ Archivált másolat . Letöltve: 2018. április 4. Az eredetiből archiválva : 2016. június 11.
  10. ↑ A. L. Genova; SV Weston; LJ Simurda. Emberi és robotikus missziós alkalmazások alacsony energiájú transzferekhez, Phobos & Deimos (2011). Archiválva az eredetiből 2012. április 25-én.

Linkek

 Keringők