1 فایل پیوست
نمونه ای از کاربرد مدارهای بیضوی در علوم فضایی
فرض کنید میخواهید از زمین به مریخ سفر کنید، راههای مختلفی برای این سفر وجود دارد، حرکت در مسیرهای مستقیم یا مسیرهای منحنی. یکی از راههای ساده، حرکت در یک مدار بیضی خاص است. این مسیر را مدار انتقالی هوهمان (Hohmann) می نامند. به شکل زیر نگاه کنید:
فایل پیوست 3343
برای مثال مدار سبز را مدار زمین و مدار قرمز را مدار مریخ فرض کنید. میخواهیم از مدار سبز به مدار قرمز برویم. مدار انتقالی هوهمان مدار زرد رنگ است. این مدار یک بیضی است که نقطه حضیض آن مدار زمین و نقطه اوج آن مدار مریخ است. البته فضاپیما در این سفر فقط در نیمی از بیضی حرکت میکند و یک دور کامل نمی زند.
در مدار سبز(زمین) فضاپیما باید سرعت خود را به اندازه خاصی افزایش دهد تا به مدار زرد (بیضی) منتقل شود. یعنی باید موتورها را روشن کند. با رسیدن به مدار مریخ، فضاپیما باید مجددا سرعت خود را به میزان مشخصی افزایش دهد تا در مدار دایره ای مریخ قرار بگیرد. پس در طول سفر در حالت ایده آل 2 بار باید موتورها روشن شوند.
مدار انتقالی هوهمان لزوما از نظر مصرف سوخت برای فضاپیما، مدار بهینه ای نیست و مسیرهای دیگری وجود دارد که کم انرژیتر هستند. اینجا به دلیل تحلیل هندسی، به دینامیک حرکت نمیپردازیم.
دقت کنید که در مسائل واقعی حرکت بین سیاره ای، شروع و پایان حرکت از سطح سیارات است که جاذبه دارند. اما در اینجا فقط فرض کردیم که جسم مرکزی(خورشید) به فضاپیما نیرو وارد میکند که خیلی مسئله را ساده میکند.
برای اطلاعات بیشتر:
http://en.wikipedia.org/wiki/Hohmann_transfer_orbit