مانورهای مداری

مانور چیست ؟

مانور عبارتست از انتقال فضاپیما از یک مدار به مداری دیگر . برای تغییر مدارنیاز به روشن کردن موتورهای فضاپیما داریم . با روشن شدن موتورهای فضاپیما یک نیرویپیش رانش تولید می شود که باعث تغییر در سرعت مداری فضاپیما می شود .معمولا این نیروی پیش رانش در مدت زمان بسیار کوتاهی نسبت به دوره تناوب مدار اعمال می شود .به طوری که می توان از تغییر شعاع مداری در این بازه زمانی صرفه نظر کرد .

با ثابت بودن اندازه شعاع مدار و تغییر اندازه سرعت و یا جهت سرعت ، تکانه زاویه ای مدار و انرژی مکانیکی مدار تغییر می کنند که باعث تغییر مدار و انجام یک مانور مداری می شوند .

در ادامه انواع مانور مداری را با انجام محاسبات مربوطه و ذکر مثال شرح خواهیم داد .

انتقال هوهمان (hohmann transfer)

به صرفه ترین مانور مداری بین دو مدار دایروی ، انتقال هوهمان است .

انتقال هوهمان یک مدار بیضی است که به هر دو مدار دایروی مماس است در نتیجه فاصله حضیض این مدار به اندازه شعاع مدار کوچکتر و فاصله اوج آن به اندازه شعاع مدار بزرگتر است . به شکل زیر توجه کنید :

این نوع مانور به صورت دو ضربه ای است ، ضربه اول سفینه را از مدار اولیه جدا می کند و به مدار هوهمان منتقل می کند. ضربه دوم سفینه را از مدار هوهمان وارد مدار ثانویه می کند .

مقدار تغییر سرعتی که در هر مرحله باید توسط موشک ها ایجاد شود برابر با اختلاف سرعت دو مدار در آن نقطه است .

برای مثال در شکل بالا برای اینکه ماهواره از مدار 1 به مدار 2 انتقال یابد ، باید در نقطه A یک ضربه به ماهواره وارد شود . اختلاف سرعتی که این ضربه باید تولید کند برابر است با اختلاف سرعت حضیض مدار هوهمان و سرعت مدار 1 . پس از آن ماهواره وارد مدار انتقال هوهمان می شود . در نقطه B برای اینکه ماهواره از مدار انتقال هوهمان وارد مدار 2 شود باید یک ضربه ایجاد کنیم . اختلاف سرعتی که این ضربه تولید می کند برابر است با اختلاف سرعت اوج مدار هوهمان و سرعت مدار 2 .

توجه داشته باشید که مدت زمان مانور نصف دوره تناوب مدار هوهمان است ، چون انتقال در نیمی از دوره تناوب به صورت کامل انجام می گیرد .

منبع

فروم نجومی آوااستار