WIE FUNKTIONIEREN GRAVITATIONSSCHLEUDERN?

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Haben Sie jemals gehört, dass sich Raumschiffe durch Gravitationsschleudermanöver beschleunigen können? Was ist erforderlich, um schneller durch das Sonnensystem zu kommen?

Nehmen wir an, Sie möchten in die Vergangenheit reisen und Kirk daran hindern, auf der Enterprise B zu sterben.

Sie könnten ein Schleudermanöver verwenden. Sie sollten vorsichtig sein, dass Sie nicht versehentlich eine alternative Realität schaffen, in der die Erde von den Borg assimiliert wurde, weil Kirk nicht im Nexus war, um sich mit Professor Picard und Sir Iandalf Magnetopants zu treffen Die beste Zeit, die es je in New York gab.

* seufz * Ah, Mann. Ich liebe diese Jungs wirklich. Was habe ich gesagt? Oh, richtig. Eine der besten Möglichkeiten, die Geschwindigkeit eines Raumfahrzeugs zu erhöhen, ist eine Gravitationsschleuder, die auch als Schwerkraftunterstützung bezeichnet wird.

Es gibt Zeiten, in denen die Fantasie zu weit in den Bienenstock ausgeblutet ist, und die Leute verwechseln ein erfundenes Ding mit einem tatsächlichen Ding, weil es skurrile Ähnlichkeiten, Nomenklaturen und möglicherweise nur mangelndes Verständnis gibt.

Bevor wir weiter gehen, ist eine „Gravitationsschleuder“ eine Schwerkraftunterstützung, die ein tatsächliches Raumschiff beschleunigt. Das „Schleudermanöver“ besteht aus Bananenquatsch. Als die Voyager beispielsweise in das Sonnensystem ausgesandt wurde, verwendete sie Gravitationsschleudern an Jupiter und Saturn vorbei, um ihre Geschwindigkeit so weit zu erhöhen, dass sie der Schwerkraft der Sonne entgeht.

Wie funktionieren Gravitationshilfen? Sie wissen wahrscheinlich, dass Sie Ihr Raumschiff gefährlich nahe an einen massiven Planeten fliegen müssen. Aber wie beschleunigt dich das? Sicher, wenn das Raumschiff auf den Planeten zufliegt, beschleunigt es sich. Aber dann, wenn es wegfliegt, wird es wieder langsamer. So ähnlich wie ein Skateboarder in einer Halfpipe.

Dieser Prozess wird auf Null gesetzt, ohne dass sich die Geschwindigkeit insgesamt erhöht, wenn Ihr Raumschiff in die Schwerkraftbohrung fällt und aus dieser herausfällt. Wie machen sie das? Hier ist der Trick. Jeder Planet hat eine Umlaufgeschwindigkeit, die sich um die Sonne bewegt.

Wenn sich das Raumschiff dem Planeten nähert, zieht seine Schwerkraft das viel leichtere Raumschiff, so dass es den Planeten im Orbit einholt. Es ist der Orbitalimpuls vom Planeten, der dem Raumschiff einen enormen Geschwindigkeitsschub verleiht. Je näher es fliegen kann, desto mehr Schwung erhält es und desto schneller fliegt es von der Begegnung weg.

Um die Geschwindigkeit noch weiter zu erhöhen, kann das Raumschiff seine Raketen bei der nächsten Annäherung abfeuern, und die Begegnung mit hoher Geschwindigkeit wird die Wirkung der Raketen vervielfachen. Dieser Geschwindigkeitsschub ist mit Kosten verbunden. Es ist immer noch eine Dynamikübertragung. Der Planet verliert ein kleines Stück Umlaufgeschwindigkeit.

Wenn Sie genug Gravitationsschleudern gemacht haben, wie z. B. mehrere Zillionen Zillionen Schleudern, würde der Planet schließlich gegen die Sonne stoßen. Sie können Gravitationsschleudern verwenden, um abzubremsen, indem Sie das Ganze rückwärts ausführen. Sie nähern sich dem Planeten in der entgegengesetzten Richtung, in der er die Sonne umkreist. Die Übertragung des Impulses verlangsamt das Raumschiff erheblich und beschleunigt den Planeten um ein infinitesimales Maß.

Das MESSENGER-Raumschiff der NASA machte 2 Erd-Vorbeiflüge, 2 Venus-Vorbeiflüge und 3 Merkur-Vorbeiflüge, bevor es langsam genug ging, um eine Orbitalinsertion um Merkur durchzuführen. Ulysses, die 1990 eingeführte Sonnensonde, verwendete Schwerkrafthilfen, um ihre Flugbahn vollständig in eine polare Umlaufbahn über und unter der Sonne zu ändern. Und Cassini nutzte Vorbeiflüge von Venus, Erde und Jupiter, um den Saturn mit einer effizienten Flugbahn zu erreichen.

Die Natur versucht es uns sicher leicht zu machen. Gravitationsschleudern sind eine elegante Möglichkeit, Raumschiffe zu verlangsamen, ihre Umlaufbahnen in Richtungen zu optimieren, die Sie auf keine andere Weise erreichen könnten, oder auf unglaubliche Geschwindigkeiten zu beschleunigen.

Es ist ein brillanter Tanz mit Orbitalmechanik, der uns bei der Erforschung des Kosmos hilft. Es ist ein leuchtendes Beispiel für das Genie und den Einfallsreichtum der Köpfe, die dazu beitragen, die Menschheit weiter in die Sterne zu drängen.

Was denken Sie? An welchen anderen Orten ist das allgemeine Verständnis zwischen tatsächlichen Fakten und der Unschärfe des fiktiven Wissens, genau wie beim „Schleudermanöver“ und der „Gravitationsschleuder“?

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