Klasik Kütle-Çekim Yardımlı Uzay Uçuşları

* For English

Son yıllarda, Kaotik yakalama ve düşük enerji transferleri Yörünge mekaniğinde popüler olmadan önce, Kütle-çekim yardımlı uzay uçuşlar ve manevralarında “Gezegensel Uçuş” (Planetary Flyby) denilen bir 2-Cisim yaklaşımı kullanılırdı. Bu yöntemin açıklaması Bong (1998)’ın kitabında oldukça açık bir şekilde verilmiştir, bende şimdi oradan çeviri yapacağım (Yalnız aşağıdaki resimleri ben yaptım ^_^).

Bir uzay aracı uçuşu sırasında gezegenin “önünden” yada “arkasında” geçmesine göre hızını azaltabilir yada artırabilir. Bu tür bir enerji kaybı yada kazanımı, uzay aracının hız vektörünün gezegene göre rotasyonu (yada konumu) sebep olur (aşağıda gösterildiği gibi). Farzedelim ki, uzay aracı sonsuzdan  V∞- hızı ile gelip, gezegen çevresinde hiperbolik bir dönüş yaparak, yine sonsuza V∞+ hızında gitsin. Gezegenin Güneş etrafında (yani atalet ekseninde) dönerken ki hızı Vp dersek; V- ve V+ uzay aracının, Vp etkisi katılarak bu atalet eksenine göre geliş ve gidiş hızları olur (bkz, aşağıdaki üst ressim). Bu örnekte uzay aracı gezegenin arkasından, yani gezegenin ilerleme yönünün ters tarafından, geçmiştir; ve böylelikle uzay aracının atalet eksenindeki hızı gezegene yaklaşırken azalır ama gezegenden uzaklaşırken artar (bakınız şekillerdeki vektörler). Benzer şekilde, eğer uzay aracı gezegenin önünden geçerse, gezegenin hız vektörü (Vp) teminki örneğin ters yönlerinde etkiyerek, atalet eksenine göre, uzay aracı gezegene yaklaşırken hızlanacak, uzaklaşırken de hızı azalacak.

Planetary Flyby

Elbette burada uzay aracının gezegene göre olan önceki ve sonraki hızı daima aynıdır, sadece vektörün yönü değişir, ama mesela gezegenin arkasından geçerken Güneşe (yani atalet eksenine) göre hızı gezegenden uzaklaşırken artar ve Sonunda uzay aracının hızının oldukça arttığı Bu tür manevralara mancınık (catapult) manevrası denir, ve Galileo, Voyager … vb derin uzay kaşif araçlarında oldukça sık kullanılan bir manevradır. Mesela, Galileo uzay aracı bu tür bir manevra ile, bir Venus’ün bir de Dünya’anın kütle çekim manıcınık etkisini kullanarak 6 yıl gibi bir sürede  Jupiter’e yollanmıştır. [* Bong, 1998].

* Kaynak kitap; Wie, Bong, Space vehicle dynamics and control, American Institute of Aeronautics and Astronautics, 1998.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s