Atmosfærefangst

Atmosfærisk fangst ( Aerocapture ) beskriver en teknikk der hastigheten til et romfartøy som ankommer en hyperbolsk bane til en himmellegeme med en relativt tett atmosfære, kan reduseres i en slik grad at den kommer i bane . Som et resultat kretser romfartøyet himmellegemet etter denne manøvreringen i en elliptisk bane, med det resultat at den ikke lenger kan forlate gravitasjonsfeltet uten ytterligere fremdrift.

Hvis himmellegemet ikke har noen signifikant atmosfære, kan ingen atmosfære fanges på denne himmellegemet.

prosess

De forskjellige trinnene involvert i å fange atmosfæren

For å bremse romfartøyet kommer det så nær himmellegemet at det flyr beite gjennom den øvre atmosfæren . På grunn av den store friksjonsvarmen som oppstår, er det nødvendig med et varmeskjold .

Graden av retardasjon avhenger sterkt av flyhøyden , som derfor er kritisk og krever presis kunnskap om atmosfæren og flyveien:

  • Hvis tilnærmingen er for dyp, vil oppvarmingen og retardasjonen være for stor.
  • Hvis innflygingen er for høy, er det en risiko for at romfartøyet vil ricochet av atmosfæren og lande på en ukontrollert måte på en ubrukelig bane.

Etter Aerocapture lufthastigheten av sonden under hvilke flygehastighet reduserer himmellegeme. Den går derfor inn i en elliptisk bane rundt den, dvs. H. med en eksentrisitet på mindre enn 1. Punktet nærmest planeten (peri apsis ) ligger dypt inne i atmosfæren. Av denne grunn må romfartøyet løfte banen (dvs. akselerere igjen) med motoren sin under den første banen i apoapsis (punkt lengst fra planeten) for å heve periapsis over atmosfæren, ellers vil den komme inn i atmosfære og krasj etter en komplett bane ville.

Det er også mulig å heve banen i mindre grad med sikte på å redusere ytterligere i løpet av de videre rundene ved hjelp av atmosfærisk bremsing ( aerobraking ). Dette er en lav drivstofforbrukmetode for å redusere eksentrisiteten til den elliptiske banen.

Oppdrag

Så langt har denne teknologien bare blitt brukt på to romsonder . Zond 6 og Zond 7 har hver gått inn i atmosfæren igjen etter en nesten fullstendig bane rundt jorden og en atmosfærefangst over Det indiske hav , for å forberede seg på landing.

Den første sonden som nådde en annen planet ved å fange atmosfæren var Mars Odyssey . Som mange andre NASA- planer ble dette imidlertid ikke implementert, i stedet brukte sonden en rakettdrift for å bremse.

Individuelle bevis

  1. ↑ Lunar L1 i Encyclopedia Astronautica , åpnet 22. september 2013 (engelsk).
  2. ↑ NASA: nasa_odyssey. Hentet 23. september 2013 .