Что такое орбита для детей
Орбита – это путь космического тела в пространстве. Этим понятием можно назвать путь любого объекта, но обычно под ним принято понимать траекторию движения тел, взаимодействующих друг с другом. Примером могут служить орбиты планет, спутников, звезд в системах.
Виды орбит
Орбиты делят на относительные и абсолютные.
Абсолютная орбита – это путь тела в установленной отсчетной системе, которую считают универсальной. Примером такой системы является Вселенная, взятая как единое целое.
Относительная орбита – это траектория тела в системе отсчета, которая движется по искривленной траектории с переменной скоростью. Например, при описании траектории искусственного спутника указывается его движение относительно планеты. В первом приближении – это эллиптическая траектория, в фокусе которой находится Земля, сама плоскость движения относительно звезд считается неподвижной. При таком варианте измерений, очевидно, что траектория движения – это орбита относительного типа, поскольку она определяется по отношению к Голубой планете, которая сама вращается вокруг Солнца. Если же посмотреть на траекторию движения относительно звезд, то наблюдается винтовая траектория – это абсолютная орбита искусственного спутника.
В чем различие
Зная, что такое орбита абсолютная и относительная, возникает вопрос об их различии. Знание этого помогает провести подсчеты траекторий по законам Ньютона. Они применимы только для подсчета абсолютных орбит, но нам привычнее наблюдать относительное движение.
Движение Солнца
Орбита Земли
Орбита нашей планеты представляет собой эллипс, в одном краю которого находится Солнце. Путь до Земли от Солнца на протяжении года изменяется, начиная от 147 млн км до 152 млн км. Орбита длинная, около 930 млн км. Наша планета двигается с запада на восток со скоростью примерно 30 км/с. Все расстояние она преодолевает за 365 дней 6 ч. 9 мин. и 9 с. Это время получило название звездного года.
Еще есть понятие тропического года, которое предполагает временное расстояние между определенными последовательными перемещениями Солнца через точку весеннего равноденствия. Этот временный промежуток равен 365 дням 5 ч. 48 мин. и 46 с.
Календарь
Для отсчета времени люди используют Григорианский календарь, подстроенный под длительность тропического года с небольшим отклонением. Поэтому даже через пятьдесят тысяч лет зима будет приходиться на зимние месяцы, а лето – на летние.
Сейчас земная ось располагается под углом 66.5 градусов к плоскости орбиты. Планета совершает движение на протяжении 365 дней параллельно самой себе в космическом пространстве. Следствием движения Земли вокруг светила является смена времен года и разная длина дня и ночи.
Наклон оси
Из-за наклона земной оси к орбитальной плоскости сохраняется расположение планеты в космическом пространстве. Это же влияет на разные углы падения солнечных лучей на поверхность Земли.
В день летнего солнцестояния ось планеты направлена северной частью к нашему светилу. В день зимнего солнцестояния она направлена к Солнцу южной областью.
Эллиптическая орбита
Учитывая продолжительность дня и ночи, моменты расположения Солнца в разных точках, ученые пришли к выводу, что наша планета движется не по кругу, а по эллиптической орбите. Впервые это описал Кеплер. Он же подсчитал, что Марс и Земля периодически ускоряются и замедляются. В результате проведенных наблюдений, подсчетов, он пришел к выводу, что движение планеты осуществляется не по круговой орбите, а по эллипсу.
Движение тел в космосе
Зная, что это – орбита, а также какой она может быть, ученые смогли описать траектории движения самых разных небесных тел. Кометы, спутники, планеты, звезды – большая часть их имеет вытянутую траекторию движения. К примеру, есть кометы, траектория движения у которых сильно вытянута, но может пересекать орбиту планеты. Если в определенный момент планета и комета будут на одной линии движения, то произойдет столкновение, или же гравитационная сила изменит орбиту кометы, сделав ее «пленницей» своей. По мнению ученых, так появились кольца из комет вокруг некоторых планет, а также спутники.
Орбита Солнца
Движение Солнца во Вселенной происходит по Галактической орбите. По отношению к звездам наше светило летит со скоростью 19 км/с в направлении к созвездию Геркулеса. Считается, что вокруг центра Галактики Солнце совершает полный круг за 230 млн лет. Движение звезды по орбите сложное, на траекторию постоянно воздействуют возмущения со стороны массивных космических тел, других звезд, межзвездный газ.
Как объяснить ребенку, что такое «орбита» Земли и где она?
Можно показать на таком примере. Когда из ванной спускаете воду, опустите на поверхность воды какою легкую, плавающую игрушку (предмет). Эта игрушка будет плавать по кругу, вокруг воронки, которая образуется от слива воды из ванной. Вот этот круг и будет «орбитой игрушки» на время, пока из ванной сливается вода. Ну а Земля, это не игрушка. Тем более, очень тяжелое Солнце. Тут пройдут миллиарды лет, прежде чем планеты начнут постепенно уходить со своих орбит. Они и так уходят со своих орбит, по нескольку миллиметров в год, но миллиметры, по сравнению с миллионами километров, это ничто. Поэтому нам кажется, что орбиты постоянны. А игрушка быстро орбиту «теряет», потому что легкая. И вода кончилась. Пора вытираться полотенцем!
Орбита Земли это полный оборот Земли вокруг Солнца. Назвать орбиту строго круглой нельзя. У орбиты форма эллипса. Это все, что стоит знать ребенку если он маленький. Подробнее ему еще не раз объяснят в школе позднее.
Если же ребенок спросит, далеко ли эта загадочная орбита (путь Земли). Высчитывать расстояние до километров, конечно, не надо. Примерно 150 миллионов километров, пусть ответ будет таким. Ребенок поймет, что это очень много.
Родителя могут спросить, сколько времени требуется на полный оборот вокруг Солнца? Год, ответ будет таким.
Родителей этого малыша поздравить можно. Малыш растет очень любознательным, кругозор этого человека точно будет широким.
Необходимо купить макет солнечной системы, это наглядно покат где какая обита и траектория движения планет вокруг солнца. Дополнительно можно купить подзорную трубу для наблюдения за луной и др. планетами возникнет больший интерес к пониманию.
Интересно, почему ребенок спрашивает про гетерохромию. Это сугубо медицинский термин, означающий различный цвет радужки на правом и левом глазу одного человека.
В радужке имеется пигмент меланин. В зависимости от его количества, а это определено генетически, и зависит цвет глаз. В норме у людей оба глаза одинакового цвета. Но, бывает так, что радужки правого и левого глаза разного цвета. Это или генетические причины, или приобретенное состояние, когда в результате различных заболеваний радужка одного из глаз меняет свой цвет.
Так что для ребёнка, а это зависит от возраста, можно по разному донести информацию. Самое элементарное, сказать что это глаза разного цвета у одного и того же человека. Не каждый взрослый знает что такое гетерохромия. Для наглядности можно показать картинку.
Все почему-то думают, что ежовые рукавицы делают из ежей, чтобы они были колючие.
Все с точностью до наоборот. Ежовые рукавицы одеваются, чтобы не пораниться об ёжика.
Смысл выражение взять в ежовые руковицы в том, что даже если ты колючий, как ёж, мышей все равно будешь ловить, там где надо, а не где захочется.
Определение данное ниже, подойдет скорее, для взрослого. Однако, на картинке видно эта доска похожа на большой- большой планшет. Так это ребенку объяснить и можно. А рисуют на такой доске не мелом, как в школах, а чем- то вроде стилуса. Как на мониторах компьютеров или планшетах.
Подобными интерактивными досками сейчас активно оборудуются школы. Их становится все больше. И, возможно, тот малыш; кто сейчас интересуется этой доской; став школьником, писать и рисовать на такой доске будет.
Ну а пока просто усвоить можно, доска похожа на большой планшет. Она слушается движений рук ученика. На ней писать и рисовать можно. Это электронное устройство.
В 5 лет это не должно быть проблемой. Ребенок уже всё понимает. Нужно рассказать о микробах, о том, что они повреждают зубки и затем зубы могут портиться, болеть и их надо или лечить или вырывать. Также я говорила сыну (лет так около 3), что зубы, если их не чистить, будут жёлтыми и не красивыми.
Так что можно просто и доступно объяснить про кариес и налёт. Сейчас очень много мультфильмов на эту тему, книг, информации.
Правда, я ребёнку из всех мультфильмов про зубы выбрала и показывала только один. Остальные на мой взгляд даже для меня были жуткими. У нас есть книжка на эту тему. Сама делала «зубную книгу» для ребенка, где рисовала и наклеивала распечатанные стихи. Он туда клеил наклейки каждый раз, когда почистит зубы. Правда, мы были младше.
В детских стоматологиях могут наглядно показать и рассказать для чего чистят зубы и как это правильно делать.
Какие бывают околоземные орбиты?
Во время наших прямых трансляций (а транслируем мы космические запуски) у людей часто возникают вопросы вида: «А что такое геостационарная орбита?», «А на какой высоте находится МКС?», «Орбита «Молния»? Это как!?». Мы решили перевести для вас замечательный каталог орбит NASA, а начнём как раз с околоземных орбит!
Когда спутник достигает высоты ровно в 42164 километров от центра Земли (около 36 000 километров от поверхности Земли), он попадает в своеобразное орбитально «яблочко», место, где скорость его вращения вокруг Земли совпадает со скоростью вращения Земли вокруг своей оси. Поскольку эти скорости одинаковы, аппарат «зависает» вдоль одной долготы, хотя и может дрейфовать с севера на юг. Такая высокая орбита называется геосинхронной.
Спутник на круговой геосинхронной орбите непосредственно над экватором (эксцентриситет и наклонение равны нулю) будет иметь геостационарную орбиту, которая не перемещается относительно Земли вообще. Он всегда находится прямо над одним и тем же местом на поверхности Земли.
Геостационарная орбита чрезвычайно важна для мониторинга погоды, поскольку спутники на этой орбите обеспечивают постоянное наблюдение одной и той же области планеты. Когда вы заходите на любимый сайт проверить погоду и смотрите на спутниковые снимки своего родного города, изображение, которое вы видите, пришло от спутника на геостационарной орбите. Каждые несколько минут геостационарные спутники, такие как аппараты Geostationary Operational Environmental Satellite (GOES), отправляют информацию об облаках, водяном паре и ветре, и этот почти постоянный поток информации служит основой для большинства метеорологических наблюдений и прогнозирования.
Спутники на геостационарной орбите вращаются непосредственно над экватором, постоянно находясь над одной и той же областью. Это положение позволяет спутникам наблюдать за погодой и другими явлениями, которые часто меняются. Credit: NASA/Marit Jentoft-Nilsen and Robert Simmon.
Поскольку геостационарные спутники всегда находятся в одном месте, они также могут быть полезны для телефонной, теле- и радиосвязи. Созданные и запущенные NASA и управляемые Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA), спутники GOES обеспечивают связь с поисково-спасательными маяками, которые помогают находить суда и самолеты, терпящие крушение.
Наконец, многие спутники на высокой орбите контролируют солнечную активность. Спутники GOES несут на себе большой набор инструментов для исследования «космической погоды»: они получают изображения Солнца и отслеживают магнитные и радиационные уровни в космосе вокруг аппаратов.
Есть и другие орбитальные «яблочки», расположенные непосредственно за пределами высокой околоземной орбиты — это точки Лагранжа. В точках Лагранжа земное притяжение компенсирует притяжение Солнца. Все, что находится в этих точках, притягивается к Земле и к Солнцу с одинаковой силой. Это такой баланс, в котором нам не нужно тратить топливо, чтобы удерживать орбиту аппарата постоянной.
Из пяти точек Лагранжа в системе Солнце-Земля только последние две, называемые L4 и L5, являются стабильными. Спутник в трех других точках подобен шару, оставленному на вершине крутого холма: любое небольшое возмущение выталкивает спутник из точки Лагранжа, словно мяч, который при малейшем взаимодействии скатится по холму вниз. Спутники в этих трех точках нуждаются в постоянной корректировке, чтобы оставаться сбалансированными. Аппараты в последних двух точках Лагранжа больше похожи на шар в глубокой тарелке: даже если их немного подтолкнуть, они вернутся в точку Лагранжа (в центр тарелки в нашей аналогии).
Точки Лагранжа — это специальные места, где спутник останется неподвижным относительно Земли, пока и спутник и Земля вращаются вокруг Солнца. L1 и L2 расположены выше дневных и ночных сторон Земли соответственно. L3 находится по обратную сторону Солнца, напротив Земли. L4 и L5 — в 60° впереди и позади Земли на одной орбите. Credit: NASA/Robert Simmon.
Ближайшие к Земле точки Лагранжа находятся примерно в 5 раз дальше, чем Луна. L1 находится между Солнцем и Землей и всегда обращена к дневной стороне Земли. L2 находится напротив солнца, всегда на ночной стороне. Credit: NASA/Robert Simmon.
Первая точка Лагранжа расположена между Землей и Солнцем, что позволяет спутникам в этой точке постоянного наблюдать за нашей звездой. Солнечная и гелиосферная обсерватория (SOHO), спутник НАСА и Европейского космического агентства, которому поручено контролировать Солнце, обращается вокруг первой точки Лагранжа примерно в 1,5 миллионах километров от Земли.
Вторая точка Лагранжа находится примерно на том же расстоянии от Земли, но расположена за Землей относительно Солнца — Земля всегда находится между второй точкой Лагранжа и звездой. Поскольку Солнце и Земля находятся на одной линии, спутники в этом месте нуждаются только в одном тепловом щите, который будет блокировать тепло и свет, исходящие от Солнца и Земли. Это хорошее место для космических телескопов, в том числе для будущего космического телескопа им. Джеймса Уэбба (запуск ожидается в 2021 году). В этой же точке, например, работал зонд WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), исследовавший реликтовое излучение Вселенной с 2001 по 2009 год — именно его наблюдения помогли значительно продвинуться в теории тёмной материи и тёмной энергии.
Третья точка Лагранжа находится по другую сторону Солнца от Земли, так что Солнце всегда находится между ней и Землей. Без специальных ретрансляторов спутник в таком положении не сможет общаться с Землей — Солнце заблокирует прямые сигналы.
Крайне стабильные четвертая и пятая точки Лагранжа находятся на орбите Земли вокруг Солнца, на 60 градусов впереди и позади нашей планеты. Двойная солнечная обсерватория (STEREO) на своём пути к противоположным сторонам Солнца проходили именно четвертую и пятую точки Лагранжа — это позволяет создавать стереоскопические изображения звезды.
5 июля 2009 года два аппарата Двойной солнечной обсерватории (STEREO) на пути к точкам L4 и L5 сделали эти снимки солнечного пятна 1024. Виды Солнца в 60 градусов позади (на изображении — слева) и впереди (справа) от орбиты Земли показывают области поверхности Солнца, которые иначе были бы скрыты от зрения. Credit: NASA/STEREO.
Ближе к Земле спутники начинают вращаться быстрее. Стоит отметить две средние околоземные орбиты: полусинхронная орбита и Молния.
Полусинхронная орбита представляет собой околокруговую орбиту (с низким эксцентриситетом) на высоте 26 560 километров от центра Земли (около 20 200 км над поверхностью). Один полный оборот вокруг планеты на такой орбите происходит за 12 часов. Однако пока полусинхронный спутник вращается, Земля под ним тоже движется вокруг своей оси. Ежедневно такой аппарат пролетает над одними и теми же двумя точками на экваторе. Эта орбита является постоянной и очень предсказуемой. Именно она используется спутниками глобальной системы позиционирования (GPS).
Вторая известная средняя орбита Земли — орбита Молнии. Впервые она была использована Советским Союзом, а её особенность помогает наблюдать за высокими широтами. Геостационарная орбита полезна и удобна для постоянного наблюдения, но спутники на геостационарной орбите «подвешены» над экватором, поэтому они плохо работают в отдаленных северных или южных районах, которые всегда находятся на краю обзора геостационарных аппаратов. Орбита Молния является удобной альтернативой.
Орбита Молния сочетает в себе высокое наклонение (63,4°) с высоким эксцентриситетом (0,722), чтобы максимизировать время наблюдений в высоких широтах. Каждый оборот длится 12 часов, поэтому медленная, высотная часть орбиты повторяется в одном и том же месте каждую день и ночь. В настоящее время этот тип орбиты используют российские спутники связи и аппараты Sirius (Адаптированное цитирование книги «Основы космических систем» Винсента Л. Писакана, 2005 г.)
У Молнии высокий эксцентриситет: спутник движется по очень вытянутому эллипсу, ближе к одному из краёв которого находится Земля. Поскольку такой аппарат ускоряется силой притяжения нашей планеты, спутник движется очень быстро, когда он приближается к Земле. Когда он отдаляется, его скорость замедляется, поэтому он проводит больше времени на вершине своей орбиты, наиболее удаленной от Земли. Один полный оборот на такой орбите занимает 12 часов, но две трети этого времени аппарат видит лишь одно полушарие. Как и в случае полусинхронной орбиты, аппарат на Молнии проходит один и тот же путь каждые 12 часов. Это может быть полезно для связи на крайнем севере или юге.
Низкая околоземная орбита
Большинство научных спутников и множество метеорологических спутников находятся на почти круговой низкой околоземной орбите. Наклонение спутника зависит от того, с какой целью он запускается. Спутник TRMM, например, был запущен в 1997 году для мониторинга осадков в тропиках. Поэтому он имел относительно низкое наклонение (35 градусов) и оставался вблизи экватора, исправно выполняя свою миссию вплоть до 2015 года.
Низкое наклонение орбиты TRMM (всего 35° от экватора) позволяло его инструментам концентрироваться на тропиках. На этом изображении показана половина наблюдений, которые TRMM производил за один день. Credit: NASA/TRMM.
Многие спутники программы NASA по наблюдению за Землёй имеют почти полярную орбиту. На этой сильно наклоненной орбите спутник перемещается вокруг Земли от полюса к полюсу, совершая один оборот примерно за 99 минут. На одной половине орбиты спутник наблюдает дневную сторону Земли. На полюсе он пересекает ночную сторону.
Пока спутники летят наверху, Земля под ними тоже поворачивается. К тому времени, когда спутник снова перейдет в «дневную» область, он уже будет находиться над районом, прилегающим к той области, которую он наблюдал во время прошлого оборота. В течение суток полярные орбитальные спутники успевают рассмотреть большую часть Земли дважды: один раз при дневном свете и один раз в темноте.
Аппараты на солнечной синхронной орбите пересекают экватор примерно в одно и то же местное время каждый день (и ночь). Эта орбита позволяет проводить последовательные научные наблюдения, при этом угол между Солнцем и поверхностью Земли остается относительно постоянным. На этих иллюстрациях показаны 3 последовательные оборота солнечно-синхронного спутника с экваториальным временем пересечения 13:30. Последняя орбита спутника обозначена темно-красной линией, а предыдущие — более светлыми. Credit: NASA/Robert Simmon.
В то время как «яблочко» геосинхронных спутников находится над экватором (это место позволяет им оставаться в одной и той же позиции над Землёй), у полярно-орбитальных спутников есть своё «яблочко», которое позволяет наблюдать одну и ту же область. Эта орбита синхронизирована по Солнцу, что означает, что всякий раз, когда спутник пересекает экватор, локальное солнечное время на земле всегда одно и то же. Например, для спутника Terra это всегда около 10:30 утра, в это время спутник пересекает экватор в Бразилии. Когда спутник сделает полный оборот вокруг Земли через 99 минут, он пересечёт экватор в Эквадоре или Колумбии, примерно в те же 10:30 по местному времени.
Солнечно-синхронная орбита крайне важна для науки, потому что она удерживает угол падения солнечного света на поверхность Земли более-менее постоянным, хотя угол и будет меняться вместе со сменой времён года. Это постоянство означает, что ученые в течение нескольких лет могут сравнивать изображения одной и той же области в одно и то же время года, не беспокоясь слишком сильно об изменениях углов теней и освещения, которые могли бы создавать иллюзии изменений. Без солнечно-синхронной орбиты было бы очень сложно отслеживать изменения с течением времени. Было бы просто невозможно собрать информацию, необходимую для изучения изменений климата.
Исследователи космоса
10.5K пост 39.4K подписчиков
Правила сообщества
Какие тут могут быть правила, кроме правил установленных самим пикабу 🙂
Пикабу познавательный! СПАСИБО!
Космос и «Time». До 1957 года
Вячеслав Ермолин, 14 декабря 2021 года.
Обложки журнала американского Time как зеркало эпохи и американской культуры. Герои, темы, актуальная повестка. 50-е годы — в приоритете реактивная авиация и «ракетная опасность от красных». Ученый, военщина и фантастика.
«Астроном Хаббл». Великий астроном Эдвин Пауэлл Хаббл сделал немало открытий, в том числе сформулировал «закон Хаббла». Сейчас большинство знают телескоп на орбите, названный в его честь.
«Чак Йегер». 14.10.1949 года летчик Чарльз («Чак») Йегер на ракетном самолёте Bell X-1 впервые преодолел скорость звука.
Космический пионер-робот. «Будет ли человек вне Земли?» Уверенности пока нет. В статье к обложке сказано, что молодежь очень интересуется космическими полётами, издаётся 50 журналов фантастики, а фон Браун до сих пор мечтает о путешествии на Луну.
Уильям Бартон Бриджман, летчик-испытатель, испытывал самолёты D-558-2 и X-3. Устанавливал рекорды скорости, был в числе кандидатов в космонавты (программа MISS ВВС). Попал на обложку, установив рекорды скорости (1238 миль/ч) и высоты (79494 футов) на X-3. Погиб в 1968 в авиакатастрофе.
«Космический хирург Стапп». Джон Пол Стапп был бортврачом в ВВС США. В 1946-1958 проводил исследования с ракетными тележками и воздушными шарами. Его интересовало воздействие суперэкстремальных условий на человеческий организм. В 1954 он разгонялся до 632 мили/час на ракетных санях и тормозил за 1,4 сек, испытывая перегрузки 25-40 g. Имел немало переломов. Позже занялся супервысотными полётами на аэростатах, послав Симмонса в рекордный полёт. Умер в 89 лет естественной смертью.
«Ракетчик Шривер». Бен Шривер запускал первый «Атлас». Ну и много чего еще.
Продолжение следует… вплоть до Илона Маска.
Приближающийся к нам астероид (4660) Нерей (Nereus): насколько он опасен для Земли
Начнем с истории. Этот астероид был открыт 28 февраля 1982 года американским астрономом Элеанор Френсис «Гло» Хелин из Паломарской обсерватории в США, собственно, через месяц после своего очередного близкого пролета у Земли. Первоначально ему было присвоено обозначение 1982 DB, а потом и номер с собственным именем 4660 Нерей (Nereus) в честь древнегреческого бога водяной стихии и моря.
В своем перигелии Нерей сближается с орбитой Земли на минимальное расстояние около 496 тысяч километров, при этом в афелии Нерей проникает далеко за орбиту Марса. Таким образом, значение перигелия, то есть минимального сближения с Солнцем составит примерно 0,95 астрономической единицы, а афелия, то есть максимального удаления от нашего центрального светила – 2,02 астрономической единицы. Его орбита несколько вытянута, имея эксцентриситет примерно 0,35, но лежит практически в плоскости эклиптики. Угол ее наклона в чуть более 1,4 градуса.
Орбитальный период составляет 663,5 земных суток или 1,82 года. При таком значении астероид огромное количество раз приближался к Земле как до его открытия, так и добрых пару десятков раз после этого.
Да, Нерей классифицируют как астероид, потенциально опасный для нашей планеты, однако ничего экстраординарного до этого не произошло, не произойдет ничего необычного и 11 декабря 2021 года, когда Нерей в очередной раз прилетит на близкое рандеву с Землей. В этот раз нас и астероид будет разделять 3 934 250 километров, что более чем в 10 раз больше удаления от нас Луны.
Что касается размеров Нерея, то тут популярные СМИ изгалялись, как хотели, приводя размерные его параметры и в Эйфелевых башнях, и в футбольных полях, и в Статуях свободы, и даже в железнодорожных составах. Мы обратимся для оценки к старому доброму метру. Учитывая то, что форма Нерея далеко не сфероидальная, а скорее эллипсоидная, или даже яйцевидная, то его размеры, наверное, будет правильным указывать вдоль трех осей координат. А если так, то получаются габариты 510 на 330 на 241метр. При такой неправильности формы астероид не вращается, а скорее кувыркается в пространстве, при этом такой кувырок он делает за 15,1 часа.
В качестве вывода отмечается, что астероид 4660 Нерей или Nereus, невзирая на то, что является потенциально опасным для Земли, пока что, как ни парадоксально звучит, не несет для нее никакой угрозы, поэтому, как и ранее, спим в декабре спокойно и поменьше на сон грядущий читаем и смотрим популярные СМИ.
Добрый всем день! Меня зовут Finn163 и когда-то давно (2012 г. с версии 0.17) я люто играл и стримил Kerbal Space Program и активно общался на тематическом форуме, но в связи, что форум уже довольно непопулярный, и люди там общаются неактивно, я решил немножко попоститься здесь.
К моему счастью, люди до сих пор случайно наталкиваются на такой замечательный проект Kerbal Space Program и за кратчайшие сроки понимают теорию космических перелётов лучше чем за годы обучения в институте, по многим причинам, но в данном посте не об этом.
Из модов используются аддон для показания науки и где она не собрана, продвинутые приборки в кокпитах, мехджеб для окон характеристик, и планетарные станции для постройки планетарных баз. Фух. На этом всё.
Для тестового поста взял довольно простую миссию, вывести на экваториальную орбиту муны (луны) спутник с термометром.
Добавляем сбрасываемый обтекатель, для улучшения аэродинамики весом в жестокие 240 кг (но лучше так, чем тереться деталями о плотные слои) и ступень с актуальным на текущий момент по технологическому дереву двигателю для космических перелётов «Терьер» на 60 кН с уд. импульсом (Вакуум) в 345 единиц. Используем 4.5 тонный бак (на сленге их раньше называли «Карандаш»). На данном этапе главное не пожадничать и не понатыкать баков для улучшения запаса дельта V. 4093 единиц более чем достаточно для ступени, тем более в такой конфигурации, у нас получается положительный ТВР (>1), что не позволит нам свалиться на Кербин (землю), если вдруг накосячим с просчетом других ступеней. Уже не кислые 5.831 Тонны получились.
Поскольку одноступенчатые ракеты имеют довольно малый запас дельты, дополним его разгонным блоком.
Первичный разгон будет осуществляться совместно с маршевым двигателем твердотопливными ускорителями «Молот» на 4 радиальных сепараторах (чтобы отстегнуть при окончании работы и не тащить лишний вес).
Аппарат вместе с РН получился на 31.865 Тонн веса и имеет прицельный вакуумный запас дельты в 7672 единицы. Что вполне хватит для текущей миссии.
Стартовый ТВР я использую порядка 1.6-1.9 ТВР (чаще всего 1.8), но в данной ситуации, из-за того что забыл вернуть на режим атмосферы, стартовый ТВР вышел в 1.6, что условно в допуске.
Сам полёт был запланирован на ночь. Для упрощения я не буду выходить на орбиту Кербина, а сразу полечу на перехват Муны (вполне рабочая схема, хоть и не всегда самая оптимальная, но максимально простая). Собственно для не игравших поясню, что если так взлететь и промахнуться мимо луны, что вполне себе запросто то свалишься обратно на кербин, орбитой там и не пахнет. Заходя вперед скажу, что с взаимным расположением я промахнулся, поэтому на орбиту муны залетел не с той стороны, что вызвало проблемы, но об этом позже.
Как можно заметить на навиболе на данной высоте моя тяга сильно убавлена (где-то до 50%) это вызвано как раз необходимостью поддерживать адекватный ТВР. Твердотопливные разгонные блоки работают всегда с одинаковой тягой и не регулируются в полёте, соответственно при прожёге их топлива, вся ракета постепенно становится сильно легче, а тяга от двигателей не убавляется, из-за чего ТВР растет в небольшой, но всё же геометрической прогрессии. За счёт этого мы убавляем тягу нашего маршевого двигателя и максимально экономим запас топлива (дельты), а при наборе высоты наш удельный импульс (эффективность использования топлива на единицу тяги) растёт чем ближе мы к вакууму.
Основная ступень вытолкнула нас где-то на 1/3 расстояния до луны. Обтекатель уже сброшен (увы, не запечатлил). После окончания в ней топлива отстыковываемся и остаемся с комической ступенью с более эффективным в космосе двигателем, хоть и более слабым. Смысл в этом конечно же в том, что во-первых нам уже не нужна тяга в 215 кН и нам не нужно обилие пустых баков и вес этого тяжелого маршевого двигателя. Терьер в 3 раза легче LVT 45 (0.5 т. против 1.5 т) и условно на 10% эффективнее по тяге (но в данном случае вес решает очень значительную роль).
Разгоняемся до точки встречи и пока что отключаем двигатель.
К сожалению, я не посмотрел на направление требуемой орбиты у спутника в миссии, и не заметил что зашёл не с той стороны на орбиту. Белой стрелкой отметил как нужно было в контексте этой миссии
Космическая ступень заканчивается, когда остается 68 градусов разворота. Отстегиваем её, и у нас остается неприкосновенный запас для корректировки орбит самого спутника (1200 Дельты если забыли). На нём и вылезем из этой ситуации. Казалось бы, а откуда в микроскопическом баке с 200 кг топлива столько дельты (до этого 4000 дельты у нас было почти в 5 тоннах топлива)? Ответ крайне простой вес последней ступени чуть больше 600 кг, поэтому даже при таком маленьком запасе и неэффективном, но максимально лёгком двигателе «муравей» мы можем себе позволить такие манёвры.
Корректируем и всё готово. В запасе 566 дельты для коррекции орбиты на следующие задания. Немного, но на одно, а может и два задания хватит.
Итого потрачено на миссию 17.5 т. кербобаксов. При доходе в 65 т. кербобаксов. Собственно последующее когда-нибудь задание на корректировку орбит как раз скорее всего перекроет стоимость запуска.
Пишите, нравятся ли Вам такого рода посты. В будущем планирую более интересные миссии, или объяснения механик, а так же меньшее количество информации для людей неигравших, и больше интересного материала.
Всем спасибо за внимание! Не забывайте этот замечательный проект!