Космический корабль может тормозить в космосе
Когда вы высовываете руку из окна движущегося автомобиля, вы ощущаете силу, которая называется сопротивлением. Эта сила противодействует движущемуся транспортному средству, и это одна из причин, по которой ваш автомобиль естественным образом замедляется до полной остановки, если вы снимаете ногу с педали газа. Но торможение приводит не только к замедлению движения автомобилей.
Аэрокосмические инженеры работают над использованием силы притяжения в космосе для разработки более экономичных космических аппаратов и миссий, вывода космических аппаратов с орбиты без образования большого количества космического мусора и даже выведения зондов на орбиту вокруг других планет.
Космос - это не полный вакуум, по крайней мере, не весь. Атмосфера Земли становится тоньше с высотой, но в ней достаточно воздуха, чтобы оказывать сопротивление космическому аппарату, находящемуся на орбите, даже на расстоянии около 620 миль (1000 километров).
Как профессор аэрокосмической техники, я изучаю, как аэродинамическое сопротивление влияет на движение космического аппарата по орбите. Аэробрейкинг, как следует из названия, - это тип маневра, при котором разреженный воздух в космосе создает силу сопротивления в направлении, противоположном движению космического аппарата, что очень похоже на торможение автомобиля.
Изменение орбиты
В космосе аэробрейкинг может изменить орбиту космического аппарата, минимизируя при этом использование его двигательной установки и топлива.
Космические аппараты, обращающиеся вокруг Земли, движутся по двум типам орбит: круговой и эллиптической. На круговой орбите космический аппарат всегда находится на одинаковом расстоянии от центра Земли. В результате он всегда движется с одинаковой скоростью. Эллиптическая орбита вытянута, поэтому расстояние от Земли и скорость, с которой движется аппарат, меняются по мере движения космического аппарата по орбите.
Ближайшая точка эллиптической орбиты вокруг Земли, в которой спутник или космический аппарат движется быстрее всего, называется перигеем. Самая дальняя точка, где он движется медленнее всего, называется апогеем.
Общая идея аэробрейкинга заключается в запуске с большой круговой орбиты и выведении космического аппарата на высокоэллиптическую орбиту таким образом, чтобы самая низкая точка орбиты находилась в более плотных слоях верхних слоев атмосферы. Для Земли это примерно от 62 до 310 миль (от 100 до 500 километров), причем выбор зависит от времени, необходимого для завершения смены орбиты.
Когда космический аппарат проходит через эту самую низкую точку, воздух оказывает на него сопротивление, что со временем уменьшает растяжение орбиты. Эта сила вытягивает аппарат на круговую орбиту, меньшую, чем первоначальная орбита.
Первый маневр по выводу космического аппарата на эллиптическую орбиту, для которого может сработать торможение, требует использования двигательной установки и некоторого количества топлива. Но как только он окажется на эллиптической орбите, сопротивление атмосферы замедлит движение аппарата, и ему не потребуется много топлива, если оно вообще потребуется.
Воздушное торможение переводит аппарат с большой орбиты на малую и необратимо оно не может увеличить размер орбиты. Для увеличения размера орбиты или подъема космического аппарата на более высокую орбиту требуются двигатель и топливо.
Воздушное торможение использует
Обычным случаем, когда диспетчеры космических аппаратов используют аэробрейкинг, является изменение орбиты космического аппарата с геостационарной орбиты (GEO) на низкую околоземную орбиту (LEO). ГЕО-орбита - это круговая орбита высотой примерно 22 236 миль (35 786 км). В ГЕО космический аппарат совершает один оборот вокруг Земли за 24 часа, поэтому он всегда находится над одной и той же точкой земной поверхности.
Перед воздушным торможением бортовая двигательная установка космического аппарата запускается в направлении, противоположном движению ГЕО-орбиты. Эта тяга выводит его на эллиптическую орбиту. Аппарат несколько раз проходит через атмосферу, что в конечном итоге приводит к описанию круга по орбите.
После выхода на околоземную орбиту космическому аппарату, возможно, потребуется немного топлива, чтобы вывести его на целевую орбиту. Как правило, самая низкая точка исходной эллиптической орбиты находится ниже конечной целевой круговой орбиты.
Этот процесс концептуально аналогичен тому, как самолет X-37B Космических сил США использовал аэробрейкинг в начале 2025 года.
Космические силы США сообщили, что их беспилотный космический самолет X-37B использовал аэробрейкинг. Это испытание продемонстрировало маневренность аппарата.
Другое применение аэроторможения заключается в том, чтобы заставить космический аппарат сойти с орбиты или снова войти в атмосферу после того, как он перестал работать. Таким образом, компания или агентство могут утилизировать космический аппарат и избежать образования космического мусора, поскольку он сгорит в нижних слоях атмосферы.
Воздушное торможение для межпланетных полетов
Несколько марсианских миссий, в том числе Mars Reconnaissance Orbiter и Mars Odyssey Orbiter, использовали аэроторможение для достижения целевых орбит вокруг Красной планеты.
Для подобных межпланетных миссий ученые используют аэроторможение в сочетании с бортовой двигательной установкой корабля. Когда космический корабль прибывает на Марс, он делает это по гиперболической орбите.
В отличие от круговой или эллиптической орбиты, траектория космического аппарата по гиперболической орбите не будет удерживать его на орбите вокруг Марса. Вместо этого он пролетит через Марс и покинет его если только он не использует тягу своей двигательной установки, чтобы "выйти" на замкнутую эллиптическую орбиту.
Когда космический аппарат достигает Марса, включается бортовая двигательная установка, обеспечивающая усилие, необходимое для вывода космического аппарата на высокоэллиптическую орбиту вокруг Марса. После захвата ученые используют аэроторможение в течение нескольких проходов через атмосферу, чтобы выйти на конечную орбиту, как правило, круговую.
Маневры с воздушным торможением могут привести к существенной экономии топлива. По мере приближения посадки людей на поверхность Красной планеты экономия топлива, обеспечиваемая воздушным торможением, может привести к снижению массы и позволит каждому космическому аппарату, направляющемуся к Марсу, брать больше припасов.
На большом поприще освоения космоса аэробрейкинг - это не просто маневр. Он призван сыграть решающую роль в будущих космических операциях, полетах к планетам и колонизации.
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Меню
Архив материалов
Проекты наших читателей
Контакты исследователей
Подписка на новости
Проекты
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Новости
26.02.2002 - 05.07.2002
05.08.2002 - 23.10.2002 (562)
24.10.2002 - 17.01.2003 (585)
20.01.2003 - 07.04.2003 (709)
08.04.2003 - 01.08.2003 (709)
04.08.2003 - 18.11.2003 (763)
19.11.2003 - 31.03.2004 (721)
01.04.2004 - 13.08.2004 (825)
16.08.2004 - 22.11.2004 (782)
23.11.2004 - 28.03.2005 (756)
29.03.2005 - 29.07.2005 (807)
30.08.2005 - 02.12.2005 (927)
05.12.2005 - 21.04.2006 (912)
24.04.2006 - 23.10.2006 (999)
24.10.2006 - 03.05.2007 (999)
04.05.2007 - 28.01.2008 (999)
29.01.2008 - 12.01.2009 (999)
13.01.2009 - 07.07.2009 (966)
22.08.2009 - 21.01.2010 (996)
22.01.2010 - 22.06.2010 (1000)
23.06.2010 - 14.01.2011 (1042)
17.01.2011 - 31.05.2011 (1008)
01.06.2011 - 03.11.2011 (1003)
07.11.2011 - 16.03.2012 (996)
19.03.2012 - 09.06.2012 (1009)
13.06.2012 - 07.09.2012 (988)
10.09.2012 - 19.11.2012 (1004)
20.11.2012 - 14.01.2013 (1015)
15.01.2013 - 22.02.2013 (1000)
23.02.2013 - 08.04.2013 (991)
09.04.2013 - 31.05.2013 (1015)
01.06.2013 - 18.07.2013 (992)
19.07.2013 - 03.09.2013 (1014)
04.09.2013 - 20.10.2013 (1001)
21.10.2013 - 02.12.2013 (1001)
03.12.2013 - 18.01.2014 (997)
19.01.2014 - 07.03.2014 (994)
08.03.2014 - 24.04.2014 (1000)
25.04.2014 - 18.06.2014 (1005)
19.06.2014 - 15.08.2014 (1019)
16.08.2014 - 07.10.2014 (1006)
08.10.2014 - 16.11.2014 (995)
17.11.2014 - 25.12.2014 (1004)
26.12.2014 - 09.02.2015 (989)
10.02.2015 - 20.03.2015 (998)
21.03.2015 - 22.04.2015 (1001)
23.04.2015 - 29.05.2015 (997)
29.05.2015 - 30.06.2015 (995)
30.06.2015 - 29.07.2015 (990)
29.07.2015 - 26.08.2015 (998)
27.08.2015 - 24.09.2015 (988)
25.09.2015 - 22.10.2015 (991)
23.10.2015 - 18.11.2015 (1000)
18.11.2015 - 16.12.2015 (990)
17.12.2015 - 23.01.2016 (1000)
24.01.2016 - 25.02.2016 (1000)
26.02.2016 - 24.03.2016 (1000)
24.03.2016 - 16.04.2016 (990)
17.04.2016 - 19.05.2016 (999)
20.05.2016 - 22.06.2016 (993)
23.06.2016 - 01.08.2016 (995)
02.08.2016 - 12.09.2016 (990)
13.09.2016 - 25.10.2016 (989)
26.10.2016 - 05.12.2016 (995)
06.12.2016 - 15.01.2017 (995)
16.01.2017 - 23.02.2017 (990)
24.02.2017 - 03.04.2017 (994)
04.04.2017 - 18.05.2017 (1000)
19.05.2017 - 05.07.2017 (1000)
06.07.2017 - 24.08.2017 (1000)
25.08.2017 - 06.10.2017 (991)
07.10.2017 - 15.11.2017 (990)
16.11.2017 - 24.12.2017 (1000)
25.12.2017 - 04.02.2018 (990)
05.02.2018 - 17.03.2018 (1000)
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - 26.10.2019 (1000)
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - 25.01.2020 (1000)
26.01.2020 - 06.03.2020 (990)
07.03.2020 - 16.04.2020 (1010)
17.04.2020 - 19.05.2020 (1000)
20.05.2020 - 25.06.2020 (990)
26.06.2020 - 04.08.2020 (995)
05.08.2020 - 16.09.2020 (1005)
17.09.2020 - 26.10.2020 (990)
27.10.2020 - 27.11.2020 (990)
28.11.2020 - 07.01.2021 (990)
08.01.2021 - 15.02.2021 (1000)
16.02.2021 - 31.03.2021 (1000)
01.04.2021 - 12.05.2021 (1000)
13.05.2021 - 14.06.2021 (990)
15.06.2021 - 26.07.2021 (980)
27.07.2021 - 31.08.2021 (990)
01.09.2021 - 07.10.2021 (1000)
08.09.2021 - 07.11.2021 (1000)
08.11.2021 - 10.12.2021 (1000)
11.12.2021 - 24.01.2022 (990)
25.01.2022 - 04.03.2022 (1000)
05.03.2022 - 10.04.2022 (990)
11.04.2022 - 17.05.2022 (1000)
18.05.2022 - 23.06.2022 (980)
24.06.2022 - 31.07.2022 (990)
01.08.2022 - 13.09.2022 (990)
14.09.2022 - 21.10.2022 (990)
22.10.2022 - 29.11.2022 (1000)
30.11.2022 - 22.01.2023 (1000)
23.01.2023 - 02.03.2023 (990)
03.03.2023 - 21.04.2023 (1000)
22.04.2023 - 13.06.2023 (990)
14.06.2023 - 02.08.2023 (1000)
03.08.2023 - 21.09.2023 (1000)
22.09.2023 - 06.11.2023 (990)
07.11.2023 - 24.12.2023 (990)
25.12.2023 - 18.02.2024 (1000)
19.02.2024 - 05.04.2024 (990)
06.04.2024 - 25.05.2024 (1000)
26.05.2024 - 26.07.2024 (1000)
26.07.2024 - 25.08.2024 (990)
26.08.2024 - 28.09.2024 (980)
29.09.2024 - 01.11.2024 (1000)
02.11.2024 - 02.12.2024 (980)
03.12.2024 - 08.01.2025 (990)
09.01.2025 - 09.02.2025 (1000)
10.02.2025 - 20.03.2025 (1000)
21.03.2025 - 03.05.2025 (990)
04.05.2025 - ...
Статьи
Статьи: раздел 1 (1024)
Статьи: раздел 2 (1006)
Статьи: раздел 3 (1000)
Статьи: раздел 4 (1044)
Статьи: раздел 5 (1001)
Статьи: раздел 6 (1000)
Статьи: раздел 7 (1000)
Статьи: раздел 8 (1013)
Статьи: раздел 9 (1000)
Статьи: раздел 10 (1000)
Статьи: раздел 11 (329)
Статьи: раздел 12 (1000)
Статьи: раздел 13 (730)
Лента новостей

Гуанчи - последние потомки Атлантиды

Жюль Верн предсказал нечто похожее на интернет

ИИ отбирает рабочие места у айтишников

ИИ позволит колонизировать галактику через пять лет

Компания OpenAI вскрыла тёмные личности у ИИ

Кричащий призрак на месте ДТП

Металлический шар наблюдали в Китае

На каких планетах стоит искать жизнь

Наш мир может быть космической голограммой

Нашли недостающее вещество Вселенной

Нечто промчалось в небе над Мексикой

Носовое дыхание оказалось уникальным для каждого человека

Папа считает угрозу ИИ человечеству главной проблемой

План заражения Энцелада жизнью

Подразделение-201 ускорит внедренение военных ИИ-технологий

Похищения феями и подражателями

Почему ИИ не победит в игре 'Что? Где? Когда?'

Призрачный канал утечки тепла из ядра Земли

Таинственные болотные огни убивают рыбаков

Человеческие сердца впервые вырастили в зародышах свиньи

Модельный ряд Audi Q. Характерные особенности и ключевые представители

Американские военные сняли летающую тарелку

В пустыне Сахара замечен НЛО

Верящие в теории заговора излишне самоуверенны

Загадочная резьба с библейским посланием

Загадочные радиосигналы из-подо льда Антарктиды

Как формируются скалистые планеты

На Марсе растут грибы

Обнаружили сотни таинственных гигантских вирусов

Поможет ли планетарный зонт охладить планету

Раскройте тайны Вселенной с помощью гравилинзирования

Рецепт получения настоящего криптонита

Свежий взгляд на Космический рассвет

События, которые положат конец цивилизации

Таинственная медуза замечена над пустыней США

Тайна сербского Лох-Несского чудовища

Темная материя влияет на движение звезд

Теория заговора о космической станции Тяньгун

Уникальное поведение аккреционного диска SS 433

Холодная экзопланета на странной орбите

Шокирующее открытие в глубинах Земли

Обзор МФО которые выдают микрозайм на карту

Как правильно заправить газгольдер и рассчитать объем

Польза лазертага в Воронеже - не только в физической активности

Беспрецедентные виды южного полюса Солнца

Вспышки сверхновых вызвали изменения климата

Где находится центр Вселенной

Заметили неожиданно сильную струю черной дыры

Конспирологи оказались слишком самонадеянными

Луна переливается блестящими стеклянными бусинками

Необычные звездные ясли озадачили ученых

НЛО использовались для сокрытия военных секретов

Новые данные о сверхмассивной черной дыре в M87

Охотники на Несси раскупили все билеты на автобусы

Парадоксу Ферми исполнилось 75 лет

План по ускорению космических полетов

Повышение точности квантовых часов

Последние слова, которые люди слышат перед смертью

Самая крупная ароматическая молекула в космосе

Силикатные облака обнаружены в атмосфере экзопланеты

Сняли детеныша Лох-Несского чудовища

Спутники Урана удивили ученых

Уникальные виды внешней атмосферы Солнца

Фильтрация наземных загрязнений при поиске инопланетян

Процедура имплантации зубов. Практический разбор этапов и реабилитации

Верна ли теория палеоконтакта

Вторая сфера появилась в небе Колумбии

Зловещая правда о происходящем в Зоне 51

Как при помощи смарт-часов украсть данные

Кампания по дезинформации об НЛО

Китай успешно вживил мозговой имплант человеку

Летающая тарелка обнаружена в пустыне Сахара

Мужчина может видеть будущее

Мужчина пил из одной и той же термокружки 10 лет и умер

НЛО использовали для прикрытия спецопераций

НЛО как прикрытие для правительства США

Первый в мире город роботов запустит Тойота

Почему в США так часто наблюдают НЛО

Примитивная жизнь может существовать на лунах

Провалившаяся во времени на автомобиле

Раскрыта потрясающая правда об НЛО

Самые известные наблюдения НЛО в Техасе

Сходство мышления человека и искусственного интеллекта

США лидируют по количеству наблюдений НЛО

Футуролог назвал дату, когда люди смогут обмануть смерть

Вероятность столкновения Млечного Пути с Андромедой

Восстановление ДНК на космической станции

Житель Покипси снял странные огни в небе

Заброшенная НЛО-деревня с леденящей душу историей

Извините, но никаких НЛО нет

Как выбраться из болота теории струн

Люди не могут контролировать все

Министерство обороны США придумало НЛО

Млечный Путь обречен на столкновение с Андромедой

НЛО - это шутка

Обнаружена новая Зона 51, скрытая в горах Аляски

Обнаружено место формирования новой планеты

Откуда взялись космические лучи

Перспективы и опасности полета на Марс

Поиск аксионов путем анализа рентгеновских наблюдений

Решение давней загадки нейтронных звезд

Самообучающаяся нейронная сеть изучает черные дыры

Странные радиоимпульсы, исходящие из-подо льда Антарктиды

Тестирование новых методов научного анализа НЛО

Экзопланетные системы с компактными орбитами

В США чаще всего наблюдают инопланетян и НЛО

Вселенная возникла из черной дыры

Как был изготовлен небесный диск Небры

Людей призывают сообщать о кругах на полях в полицию

Мозговой имплант позволил видеть несуществующее

НАСА уже обнаружило инопланетян на Марсе

Невероятные свидетельства похищений инопланетянами

Неужели Пентагон выдумал наблюдения НЛО

НЛО - способ скрыть сверхсекретные технологии

НЛО были изобретены правительством США

Новый остров появился посреди Каспийского моря

Огненная дверь в Ад начинает закрываться

Проект-94 - отряд очаровательных убийц ЦРУ

Разоблачаем публикацию СМИ о Пентагоне и НЛО

Реконструирован процесс изготовления диска Небры

Свет может образовываться вообще без материи

Скоростной НЛО был запечатлен над Гранд-Каньоном

Техасский Уфокон в Джефферсоне

Часы, защищенные от Второго закона термодинамики

Шотландские подростки заметили загадочный НЛО

Вулкан, выглядывающий из-за утренних облаков Марса

Города Мичигана, облюбованные инопланетянами

Криптонит - ключ к более экологичному будущему

Лучевое оружие Тесла обнаружено в Зоне 51

Мифы об НЛО были усилены Пентагоном

Откровения об НЛО и частотное исцеление

Пентагон разыграл США ложью об НЛО

Пентагон распространяет слухи об НЛО в Зоне 51

Пентагон скрывает секретные проекты

Седина может быть обратимой

Симпозиум по НЛО в округе Страткона

США располагают войсками на Луне

Теории заговора об НЛО были прикрытием Пентагона

Теория заговора о спутнике 'Черный рыцарь'

Треугольный НЛО пролетел над Торонто

Фейки о Зоне 51 распространял Пентагон

Что говорит о вас длина ваших пальцев

Шокирующая правда о пандемии CovID-19

Шокирующий отчет раскрывает правду о Зоне 51

Эликсир, обращающий старение вспять

Астероид-убийца больше не летит к Земле

Бомба с черными дырами стала реальностью

Брошен вызов теориям о формировании планет

Ванга нас предупредила

Вызов нашим представлениям о зарождени Вселенной

Действительно ли в облаках Венеры есть жизнь

ИИ раскрывает вероятное авторство Библии

Инопланетяне пытаются спасти человечество

Исследование Солнечной системы в мельчайших деталях

Наблюдения НЛО в небе Нидерландов

Насколько сильно похолодает в Британии

Передовые технологии марсиан

Поиски нечеловеческого разума в океанах Земли

Раскрыт многолетний обман американских военных

Самые мощные взрывы во Вселенной

Тайны и ужасы Подземного мира

Титан - самое оживленное место в Солнечной системе

Что нужно для жизни на Европе

Что, если Большой взрыв не был началом

Элементы жизни обнаружены в планетообразующем диске

Акула-молот упала с неба на поле для гольфа

Американские военные распространяли мифы об НЛО

Документы по реинжинирингу НЛО

Загадочный шар замечен над штатом Вашингтон

Исследования Филипа Мантла в области НЛО

Кто распространяет мифы об НЛО

Межпространственный бомбардировщик ВВС США

Металлическая сфера, покрытая причудливыми символами

Несколько огромных сооружений на Луне

НЛО пролетает над небоскребами Нью-Джерси

НЛО рискуют провалиться в паранормальную кроличью нору

От вампиров до оборотней и келпи

Открыли путь к сверхзрению для человека

Пентагон должен признаться во лжи об НЛО

Пентагон организовал уфологический заговор

Правда, стоящая за заговорами об НЛО

Правительство США использовало мифы об НЛО

Разбившийся НЛО откапывают в Алжире

Сокрытие секретных оружейных программ Пентагона

ЦРУ разжигает массовые беспорядки

GetRentacar.com – огромный выбор автомобилей для аренды по лучшим ценам

Наверх
Яндекс.Метрика