Lithobraking - Lithobraking

Lithobraking İniş hızını vücut yüzeyine çarparak düşürürken, gök cismi yüzeyine güvenli bir şekilde ulaşmak için vidasız uzay araçları tarafından kullanılan bir iniş tekniğidir. Kelime muhtemelen tuhaf bir uyarlama olarak icat edildi aerobraking uzay aracının kullanımıyla yavaşlatma süreci olan aerodinamik sürükleme içinde gezegen 's atmosfer. Lithos bir Yunan "rock" veya "stone" anlamına gelen kelime, aynı kelimede kullanılan litosfer.

Mars Yol Bulucu lithobraking hava yastığı testi

Başarılı taş kırma, ya çarpmadan önce aracın hızının azaltılmasını ya da yüzey hasar görmemiş haldeyken bir darbeye dayanmak için probun yeterli tamponlama ile korunmasını gerektirir. Bir iniş aracının hızı, geri tepme roketleri veya paraşütler kullanılarak azaltılabilir ve hava yastıkları veya amortisörleri tamponlayarak çarpma kuvvetinden korunabilir. İlk başarılı lithobraking, Sovyet Luna 9 ilk yumuşak inişle sonuçlanan sonda Ay retrorockets ve gazla doldurulmuş yastıklama torbaları kombinasyonu kullanarak.[1]

Atmosferi olan cisimlerin üzerine inerken, taş kırma, retrorocketlere ve hava yastıklarına dayanmak yerine aerobraking ile birleştirilebilir. Belirgin ancak yeterince kalın olmayan atmosfere sahip cisimler için (örn. Mars ) bunların hepsi birlikte kullanılabilir. Mars Yol Bulucu ve Mars Keşif Gezgini programlar bu yaklaşımı başarıyla kullandı.[2][3] Rus Mars 96 Fırlatıldıktan kısa bir süre sonra dünya atmosferinde kaybolmasaydı, misyon benzer bir iniş girişiminde bulunacaktı.[4]:193–194 Gibi bedenler için Venüs Olağanüstü kalın bir atmosferde, taş kırma ve aerobraking kombinasyonu yeterli olabilir. Sovyet Venera Landers, yoğun alt atmosferden serbestçe düşmeden önce, kalan hızlarını (yaklaşık 7,5 ile 8 Hanım ) etki üzerine.[4]:150–157

Kalın bir atmosferin yokluğunda, çoğu cismin son derece yüksek yörünge hızları nedeniyle taş kırma zordur. Bununla birlikte, küçük uyduların (örneğin, Phobos), asteroitlerin ve kuyruklu yıldızların yörünge hızı, bu stratejinin uygulanabilir olması için yeterince küçük olabilir. Örneğin, Rosetta's Lander Philae, pasif olarak kuyruklu yıldıza indi 67P / Churyumov – Gerasimenko Yörüngeden ayrıldıktan sonra, enerjiyi yalnızca kuyruklu yıldızın yüzeyine çarparak dağıtır.[5] MASKOT Lander dan Hayabusa2 asteroide indi 162173 Ryugu Benzer bir şekilde.[6] Bir taş kırma manevrasında büyük bir monolitik iniş aracını riske atmak yerine, önerilen bir alternatif, aynı anda çok daha küçük kara araçları sürüsü ile taş kırmayı denemektir.[7] Başarılı bir iniş için birçok fırsat varsa, o zaman herhangi bir inişte başarı şansının yüksek olması gerekmez.

Gelen hızı yavaşça dağıtmaya çalışmak yerine, probun yüzeye nüfuz etmesini sağlamak için kullanılabilir.Bu, düşük yerçekimi olan cisimler üzerinde denenebilir. kuyruklu yıldızlar ve asteroitler veya atmosferli gezegenlerde (sadece küçük paraşütler kullanarak veya hiç paraşüt kullanmadan). İki taraftaki deliciler de dahil olmak üzere bu tür birkaç görev başlatıldı Phobos sonda iniş araçları Mars'ın ayını hedef aldı Phobos ve Mars'ın kendisi için olanlar Mars 96 ve Derin Uzay 2 ama şimdiye kadar hiçbiri başarılı olamadı. İptal edildi ÇIN-A soruşturma penetratörleri taşıyacaktı. Ay.

Bazı kavramlar, uzay aracının söz konusu cismin yüzeyine teğet bir yörüngede olmasını ve manyetik olarak kaldırılmış (maglev) tren ve sonra tren yavaşlıyor.[8] Tepkime kütlesi gezegenin kendisi olduğu için bu, lithobraking olarak nitelendirilir. Bu teknik, büyük bir altyapıya ek olarak son derece hassas bir rehberlik ve kontrol gerektirir ve bu nedenle gelecekte de olsa henüz geçerli bir seçenek değildir. Bu yöntemin bir avantajı, aynı zamanda iticiye ihtiyaç duymadan uzay aracını da fırlatabilmesidir.

Lithobraking ayrıca, bir uzay aracının bir cismin yüzeyine kaza sonucu veya kasıtlı olarak hayatta kalmasını sağlamak için hiçbir önlem almadan çarpması sonucunda komik bir örtmece olarak kullanılır. Örneğin, terim şu etkiyi tanımlamak için kullanılmıştır: MESSENGER içine Merkür uzay aracının yakıtı bittikten sonra.[9][10] Bu kullanım, oyunun hayranları arasında popüler Kerbal uzay programı kasıtsız lithobraking kullanımının yaygın bir oyun deneyimi olduğu ve Kerbal Uzay Programı 2 Sloganın "2020'de yakınınızdaki taş kırma" olduğu duyuru fragmanı.[11]

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ "NASA-NSSDC-Uzay Aracı-Ayrıntıları". NASA. Alındı 13 Eylül 2020.
  2. ^ "Giriş İniş ve İniş". JPL / NASA Mars Yol Bulucu. 2005. Arşivlendi 19 Mart 2012 tarihli orjinalinden. Alındı 12 Eylül 2020.
  3. ^ "Mars Keşif Gezgini Görevi: Görev". NASA.gov. NASA. Alındı 12 Eylül 2020.
  4. ^ a b Siddiqi, Asif A. (2018). Dünyanın Ötesinde: Derin Uzay Araştırmalarının Bir Chronicle'ı, 1958–2016 (PDF). NASA tarih dizisi (ikinci baskı). Washington, D.C .: NASA Tarih Programı Ofisi. ISBN  9781626830424. LCCN  2017059404. SP2018-4041.
  5. ^ Ulamec, Stephan; Biele, Jens (2009). "Küçük cisim görevleri için yüzey öğeleri ve iniş stratejileri - Philae ve ötesi". Uzay Araştırmalarındaki Gelişmeler. 44 (7): 847–858. doi:10.1016 / j.asr.2009.06.009. ISSN  0273-1177.
  6. ^ Howell, Elizabeth (2 Ekim 2018). "Küçük Alman Uzay Aracı, Asteroid Ryugu'ya Atlamalı İnişe Hazır". Space.com. Alındı 2020-09-13.
  7. ^ Weis, Lorraine M .; Peck, Mason A. (4 Ocak 2016). "Düzensiz Vücutların Yakınındaki Çip Ölçekli Uzay Aracı Sürülerinin Dinamikleri". 54. AIAA Havacılık ve Uzay Bilimleri Toplantısı. 54. AIAA Havacılık ve Uzay Bilimleri Toplantısı. San Diego, California: Amerikan Havacılık ve Uzay Bilimleri Enstitüsü. doi:10.2514/6.2016-1468. ISBN  978-1-62410-393-3.
  8. ^ Bağlayıcı, A. B. "Doğrusal Hızlandırıcıyla Ay'a İniş".
  9. ^ Whitwam, Ryan (30 Nisan 2015). "NASA'nın MESSENGER sondası bugün Merkür'e çarpıyor". Aşırı Teknoloji. Alındı 13 Eylül 2020.
  10. ^ Chappell, Bill (30 Nisan 2015). "Elçiyi Öldür: NASA Orbiter Merkür'e Düşüyor". NPR.org. Alındı 13 Eylül 2020.
  11. ^ Kerbal Space Program 2 Sinematik Anons Fragmanı. Youtube. 19 Ağustos 2019. Alındı 12 Eylül 2020.