Apakah Pemindahan Hohmann? Mengira Pemindahan Hohmann untuk Orbit

Kapal angkasa dan satelit sering digunakan untuk mengorbit benda langit, sama ada bulan, planet yang jauh, atau Bumi itu sendiri. Tetapi tidak semua orbit sama. Orbit pada ketinggian rendah memerlukan kelajuan dan perbelanjaan tenaga yang berbeza daripada orbit pada ketinggian tinggi. Setelah objek mengorbit pada ketinggian tertentu, undang-undang inersia menjadikannya sangat mudah untuk mengekalkan orbitnya. Tetapi mengubah ketinggian orbit agak rumit. Nasib baik, ahli fizik moden mempunyai kaedah untuk membuat perkara seperti itu: pemindahan Hohmann.

Lompat Ke Bahagian

• Apakah Pemindahan Hohmann?
• Bagaimana Kerja Pemindahan Hohmann?
• Bagaimana Pemindahan Hohmann Berlaku ke Stesen Angkasa Antarabangsa?
• Bagaimana Pemindahan Hohmann Diterapkan untuk Perjalanan Antar Planet?
• Ketahui Lebih Lanjut Mengenai MasterClass Chris Hadfield

Bekas komandan Stesen Angkasa Antarabangsa itu mengajar anda ilmu penerokaan angkasa lepas dan bagaimana masa depannya.

Apakah Pemindahan Hohmann?

Pemindahan Hohmann adalah sistem menembak roket yang digunakan oleh ahli fizik untuk menggerakkan kapal angkasa ke orbit ketinggian yang berbeza. Untuk memahami bagaimana pemindahan Hohmann berfungsi, penting untuk memahami prinsip mekanik orbital yang lebih luas.

Mekanik orbital adalah istilah untuk matematik di mana kapal angkasa mengubah orbit. Bagi objek yang berada di orbit, semakin dekat dengan objek yang mereka mengorbit, semakin cepat mereka akan mengelilinginya. Ini berlaku untuk objek yang mengorbit yang lain:

• Bumi mengorbit matahari
• Bulan mengorbit Bumi
• Kapal angkasa yang mengorbit planet

Dalam mekanik orbit, konsep mempercepat dan melambatkan adalah kompleks dan berlawanan dengan intuisi. Di orbit, menembak mesin anda ke depan menggerakkan anda ke depan ke orbit yang lebih tinggi, yang sebenarnya bermaksud anda melambatkan, kerana objek di orbit yang lebih tinggi bergerak lebih perlahan. Untuk melangkah lebih pantas, anda perlu melambatkan dan jatuh ke orbit yang lebih rendah.

Semakin jauh anda dari Bumi, kesannya semakin kurang. Apabila anda berada cukup jauh dari Bumi, kesan relatif mekanik orbit sangat rendah sehingga anda dapat menavigasi seolah-olah anda mengendalikan kapal angkasa anda di angkasa lepas.

bagaimana untuk menjadi seorang editor yang baik

Bagaimana Kerja Pemindahan Hohmann?

Pemindahan Hohmann adalah kaedah yang paling biasa digunakan untuk memindahkan kapal angkasa dari orbit bawah ke yang lebih tinggi.

apa yang dilakukan oleh ketua editor

Pada tahun 1920-an, jurutera Jerman Walter Hohmann, yang diilhami oleh fiksyen sains, mengira kaedah paling berkesan untuk bergerak ke orbit yang lebih tinggi.

• Pemindahan Hohmann berfungsi dengan menembakkan mesin roket sekali pada titik tertentu di orbit bawah. Tembakan ini menambahkan tenaga ke orbit dan mendorong kapal angkasa lebih jauh dari Bumi, mengubah orbitnya dari orbit bulat menjadi orbit berbentuk bujur.
• Pada titik orbit baru bujur di mana kapal angkasa paling jauh dari Bumi, kru menembak mesin roket sekali lagi, dan orbit bujur kembali menjadi bulatan — yang satu ini lebih jauh dari Bumi daripada yang terakhir.

Pemindahan Hohmann adalah standard industri untuk pemindahan orbit paling cekap tenaga, dan ia berlaku tidak kira sejauh mana jarak perjalanan anda. Sekiranya kapal angkasa di orbit menggerakkan enjinnya cukup lama, ia akhirnya akan cukup cepat untuk terbang ke ruang dalam, melarikan diri dari graviti planet ini. Kelajuan itu, yang disebut kelajuan melarikan diri, hanyalah akar kuasa dua, atau 41% lebih cepat daripada kelajuan orbit.

Bagaimana Pemindahan Hohmann Berlaku ke Stesen Angkasa Antarabangsa?

Pemindahan Hohmann digunakan oleh kru Stesen Angkasa Antarabangsa (ISS). Kerana sebahagian kecil udara di sekitar ISS, stesen itu ditarik kembali ke Bumi sedikit sebanyak mengorbit. Untuk mengelakkan putaran terus masuk ke Bumi, kru yang berada di ISS atau Mission Control harus menyalakan enjinnya setiap kali untuk memindahkannya ke orbit yang lebih tinggi.

Bagaimana Pemindahan Hohmann Diterapkan untuk Perjalanan Antar Planet?

Katakan anda cuba menghantar kapal angkasa dari Bumi ke Marikh, dan anda mahu melakukannya secepat mungkin. Untuk mencapai ini, para saintis memanfaatkan hakikat bahawa kapal angkasa itu sudah berada di orbit sebelum dilancarkan. Bagaimana ini benar? Sebabnya ialah kapal angkasa duduk di Bumi, dan Bumi mengorbit matahari.

Marikh juga mengorbit matahari, tetapi pada jarak yang jauh lebih besar (atau ketinggian di atas matahari). Para saintis menggunakan orbit Bumi dan Mars untuk menentukan apa yang dikenali sebagai perihelion dan aphelion.

• Perihelion (pendekatan paling dekat dengan matahari) akan berada pada jarak orbit Bumi
• Aphelion (jarak paling jauh dari matahari) akan berada pada jarak orbit Mars

Para saintis merancang orbit untuk roket yang akan merangkumi kedua-duanya perihelion dan aphelion. Dengan kata lain, roket, dalam satu orbit matahari, akan bertepatan dengan orbit Bumi pada awal perjalanannya dan akan bertepatan dengan orbit Mars pada akhir perjalanannya. Ini dikenali sebagai orbit Hohmann Transfer. Bahagian tertentu dari orbit solar roket yang membawanya dari Bumi ke Marikh disebut lintasannya.

Ketahui lebih lanjut mengenai penerokaan angkasa lepas di MasterClass bekas angkasawan Chris Hadfield.

apakah konflik dalam buku

Kelas induk

Dicadangkan untuk Anda

Kelas dalam talian yang diajar oleh minda terhebat di dunia. Luaskan pengetahuan anda dalam kategori ini.

Mengajar Penerokaan Angkasa

Mengajar Pemuliharaan

Mengajar Pemikiran dan Komunikasi Ilmiah

Mengajar Sains Tidur yang Lebih Baik