اَبا اِباد

The flight path of the Galileo spacecraft on its journey to Jupiter

استفاده از گرانش سیارات در سفرهای فضایی

شنیده‌ام که راننده‌های تاکسی در مسیر اصفهان، در قسمتی از مسیر که وضعیت سراشیبی دارد، خودروی خود را خاموش می‌کنند تا سوخت کمتری مصرف کنند. اگرچه این کار بسیار خطرناک بوده و احتمال وقوع حادثه بسیار بالاست، اما تکنیکی که آن‌ها برای کاهش مصرف سوخت، استفاده می‌کنند، همان تکنیکی است که در سفرهای فضایی برای کاهش مصرف سوخت استفاده می‌شود.

این، تکنیک، تکنیک پرواز کمک جاذبه یا gravity assist flyby نام دارد.

از این تکنیک در سفرهای فضایی تا حد زیادی استفاده می‌شود. در این تکنیک به کمک میدان جاذبه‌ی سیارات، می‌توان مومنتوم و سطح انرژی فضاپیما را کاهش یا افزایش داد. با استفاده از این تکنیک، امکان سفرهای فضایی بسیار طولانی‌تر از مقداری که سوخت فضاپیما اجازه می‌دهد، وجود دارد. به عنوان مثال، می‌توان به دو فضاپیمای وویجر اشاره نمود که اکنون خارج از منظومه‌ی شمسی و در فضای میان ستاره‌ای در حال حرکت هستند. ماموریت این دو فضاپیما رسیدن به زحل و سپس سفر به سیارات دورتر و در نهایت خروج از منظومه‌ی شمسی بود، اما این فضاپیماها تنها سوخت کافی برای رسیدن به سیاره‌ی مشتری را داشتند. در این سفر فضایی، وویجرها ابتدا تحت تاثیر جاذبه‌ی مشتری قرار گرفته و به سمت آن شیرجه زدند، سپس با چرخش فضاپیما به دور مشتری، سرعت فضاپیما افزایش یافته و در نهایت با همان سرعتی که فضاپیماها وارد مدار مشتری می‌شوند، خارج می‌شوند. درست شبیه رانندگان تاکسی اصفهانی که در ابتدای سراشیبی خودرو را خاموش می‌کنند و تا نیمه‌های سربالایی بعدی، نیازی به روشن کردن خودرو ندارند، البته به خاطر اصطکاک، آن‌ها قادر نیستند به سرعت اولیه برسند.

اما در واقعیت، این فضاپیماها با سرعتی بیشتر از سرعتی که با آن وارد مدار مشتری شده بودند، از آن خارج شدند.

چرا که خود مشتری نیز دارای سرعت بوده و این سرعت، به سرعت خروج فضاپیما اضافه می‌شود. فضاپیماهای وویجر بعد از مشتری، از جاذبه‌ی زحل نیز به همین شکل استفاده کردند. فضاپیمای گالیله برای سفر به مشتری، یک بار از جاذبه‌ی زهره و دو بار از جاذبه‌ی زمین استفاده کرد. فضاپیمای کاسینی نیز برای سفرش به زحل، دو بار از زهره، یک بار از زمین و یک بار از مشتری کمک گرفت.

– اَبا اِباد

لطفا برای بازنشر، منبع را ذکر کنید.

تصویر – مسیر پرواز فضاپیمای گالیله در سفر به مشتری

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *