HUR FUNGERAR GRAVITATIONELLA SLINGSHOTS?

Send

Har du någonsin hört att rymdfarkoster kan påskynda sig genom att utföra gravitationella slangborrmanövrar? Vad är involverat för att få dig att gå snabbare över solsystemet.

Låt oss säga att du vill gå tillbaka i tiden och förhindra Kirk från att dö på Enterprise B.

Du kan använda en slangbordsmanöver. Du skulle vilja vara försiktig så att du av misstag inte skapar en alternativ verklighetsframtid där jorden har samlats av Borg, eftersom Kirk inte var i Nexus för att träffa professor Picard och Sir Iandalf Magnetopants, medan de hade den bästa tiden någonsin galivant runt New York City.

* suck * Ah, man. Jag älskar verkligen dessa killar. Vad var det jag sa? Ja, just det. Ett av de bästa sätten att öka hastigheten på ett rymdskepp är med en tyngdpunktsskott, även känd som en gravitationsassistent.

Det finns tillfällen som fantasi har blivit för långt in i bikupasinnet, och människor förvirrar en sammansatt sak med en verklig sak på grund av udda likheter, nomenklatur och kanske bara en brist på förståelse.

Så innan vi går längre är en "gravitational slingshot" en gravitationshjälp som kommer att påskynda ett verkligt rymdskepp, "slingshot maneuver" består av bananer. Till exempel, när Voyager skickades ut i solsystemet, använde den gravitationella slingshots förbi Jupiter och Saturnus för att öka dess hastighet tillräckligt för att undgå solens tyngdkraft.

Så hur fungerar gravitationshjälp? Du vet förmodligen att det handlar om att flyga ditt rymdskepp farligt nära en massiv planet. Men hur hjälper detta att påskynda dig? Visst, när rymdfarkosten flyger mot planeten, snabbar det upp. Men när det flyger bort, saknar det igen. Slags som en skateboarder i ett halvt rör.

Denna process går ut till noll, utan någon total ökning av hastigheten när ditt rymdskepp faller in och ut ur tyngdkraften. Så hur gör de det? Här är tricket. Varje planet har en omloppshastighet som reser runt solen.

När rymdskeppet närmar sig planeten drar dess gravitation det mycket lättare rymdskeppet så att det fångar upp planeten i omloppsbana. Det är kretsloppet från planeten som ger rymdskeppet en enorm hastighetsökning. Ju närmare den kan flyga, desto mer fart får den och desto snabbare flyger den bort från mötet.

För att sparka hastigheten ännu högre kan rymdfarkosten avfyra sina raketer under närmaste tillvägagångssätt, och höghastighetsmötet kommer att multiplicera raketernas effekt. Denna hastighetsökning kommer med en kostnad. Det är fortfarande en överföring av fart. Planeten tappar en liten bit av orbitalhastigheten.

Om du gjorde tillräckligt med gravitationella slingshots, till exempel flera zillion zillion slingshots, skulle du så småningom få planeten att krascha i solen. Du kan använda gravitationella slingshots för att retardera genom att göra hela saken bakåt. Du närmar dig planeten i motsatt riktning som den kretsar runt solen. Överföring av fart kommer att bromsa rymdskeppet en betydande mängd och påskynda planeten en oändlig mängd.

NASA: s MESSENGER-rymdskepp skapade 2 jordflugor, 2 Venus-flybys och 3 kvicksilverflugor innan det gick långsamt nog för att göra en orbital infogning runt Merkurius. Ulysses, solsonden som lanserades 1990, använde tyngdkraftshjälpmedel för att helt förändra banan till en polär bana över och under solen. Och Cassini använde flybys av Venus, Earth och Jupiter för att nå Saturnus med en effektiv flygväg.

Naturen försöker säkert göra det enkelt för oss. Tyngdpunkter är ett elegant sätt att bromsa rymdfarkoster, justera sina banor i riktningar du aldrig kunde nå något annat sätt eller accelerera till otroliga hastigheter.

Det är en lysande dans som använder orbitalmekanik för att hjälpa till i vår utforskning av kosmos. Det är ett lysande exempel på sinnet och uppfinningsrika sinnen som hjälper till att driva mänskligheten längre ut i stjärnorna.

Vad tror du? Vilka andra platser är den allmänna förståelsen mellan faktiska fakta och fiktiva kunskaper som är suddiga, precis som “slingshotmanöver” och “gravitational slingshot”?

Och om du gillar det du ser, kolla in vår Patreon-sida och ta reda på hur du kan få dessa videor tidigt och hjälpa oss att ge dig mer bra innehåll!