Sto imparando lastrodinamica e vorrei chiedere come posso calcolare $ \ Delta V $ per una missione interplanetaria.

Ho utilizzato un sito web per le trame di maiale ( http://sdg.aero.upm.es/index.php/online-apps/porkchop-plot ), che mi fornisce il $ \ Delta V $ della missione e sto confrontando i miei calcoli con $ \ Delta V $ che il sito mi fornisce, ma non sono affatto uguali, quindi stavo pensando che forse potresti aiutarmi a calcolarlo correttamente.

I calcoli che ho eseguito sono stati il sito http://www.braeunig.us/space/interpl.htm

Risolvendo lequazione di Keplero, ottengo la posizione e la velocità di ogni pianeta alla partenza e allarrivo ( $ \ vec {V_ {p1}} $ e $ \ vec {V_ {p2}} $ ). Nel mio caso, i pianeti sono la Terra e Giove e la data di partenza è il 21/01/2030, con un tempo di volo di 869 giorni (ho utilizzato le trame di maiale nel primo sito che ho collegato per la scelta della data di partenza). Dopodiché, risolvo il problema di Lambert date le due posizioni e il tempo di volo, ottenendo due velocità ( $ \ vec {V_1} $ e $ \ vec {V_2} $ ).

Con questi valori, ottengo la differenza tra la velocità eliocentrica della navicella e la velocità orbitale del pianeta. Cioè, $ \ vec {V_1} – \ vec {V_ {p1}} $ . Prendendo quel valore come $ \ vec {V_ \ infty} $ , calcolo la velocità di iniezione come $ V_o = \ sqrt { V_ \ infty ^ 2 + \ frac {2 \ mu} {r_o}} $ . Essendo $ \ mu $ e $ r_o $ i valori rispetto alla Terra. Poiché ho unorbita di parcheggio con un raggio di 200 km, $ r_o $ è la somma del raggio terrestre più 200 km. Alla fine, calcolo $ \ Delta V $ come differenza tra la velocità di iniezione e la velocità orbitale

$$ \ Delta V = V_o- \ sqrt {\ mu / r_o} $$

Qeustion: Con questi calcoli, ho un $ \ Delta V = 19 $ km / s circa, ma $ \ Delta V $ che secondo il diagramma di porkchop è di circa 8,8 km / s. Sono nuovo con lastrodinamica, quindi sto cercando di imparare a calcolarlo correttamente, ma non trovo lerrore e non so cosa cè che non va.

Commenti

  • Non ero ‘ il downvoter, ma di solito Stack Exchange non ‘ mi piace ” come faccio a rispondere a X ” domande senza un buon lavoro di ricerca. Puoi dirci perché le domande esistenti su delta V non ‘ t ti aiuta o mostra i calcoli che non sono ‘ confrontati con il sito web?
  • Ciao, scusa per come ho chiesto al domanda. Ho aggiunto i calcoli che ho effettuato con la spiegazione in base a ciò che ho cercato. ‘ non ho trovato libri che spieghino correttamente questo aspetto, quindi non ‘ Non so cosa fare per calcolarlo correttamente.
  • Perché è stato votato in modo negativo quando nonsense come ” Perché non voliamo nello spazio con gli elicotteri? ” si trova a +12?
  • @Hobbes Che mancanza di rispetto per gli elicotteri! ‘ è tutto incentrato sulla riusabilità oggi.
  • @Hobbes I ‘ ho aggiunto qualcosa al titolo di quella domanda . Il corpo della domanda cerca di affrontare il problema da una prospettiva quantitativa, è stata solo una sfortunata scelta di titoli. Il post in sé non era ” senza senso “.

Risposta

nota: Questo è un commento esteso molto utile che potrebbe essere utile allOP ma al momento non può essere pubblicato come commento finché lutente non raggiunge 50 punti reputazione.


Oh questa è una domanda fantastica. È comune cadere nella seguente trappola quando si fa questi tipi di calcoli.

  • Controlla attentamente i tuoi sistemi di riferimento. I numeri Celta V sono tutti relativi e provare a calcolare il delta V tra orbite in diversi frame può essere molto problematico.

  • Scopri da quali fotogrammi di riferimento provengono questi v-infiniti nel grafico delle braciole di maiale. Sono relativi al pianeta o sono inerziali rispetto al sole?

Una volta capito, come fai a passare da un fotogramma a un altro? Di quali parametri hai bisogno?Dopo averli fissati, assicurati che tutti i tuoi vettori siano tutti nella stessa cornice quando fai addizioni, sottrazioni, prodotti incrociati, ecc.

Modifica: volevo lasciare questo come commento , ma ho bisogno della reputazione per farlo. Quando raggiungo 50, eliminerò la risposta e la inserirò come commento.

Commenti

  • +1 ma il PO si è impegnato a fornire un esempio specifico del calcolo che stanno facendo nella speranza di scoprire cosa hanno fatto di sbagliato. Se riesci a individuarlo, menzionalo specificamente nella tua risposta. In questo momento, il tuo ” Controlla X, Y e Z ” è più un commento che una risposta alla domanda posta . Ho ‘ ho aggiunto una riga allinizio del tuo post per renderlo più chiaro. Una volta raggiunti 50 punti reputazione, ‘ potrai lasciare commenti appropriati sui post di altre persone ‘. Non esitare a modificare ulteriormente e Benvenuto nello spazio!
  • Se riesci in qualche modo a ridurne le dimensioni al di sotto di 500 (attualmente è 714 al di sotto di --- parte), quindi potremmo chiedere ai mod di convertirlo in un commento.
  • @peterh ” Assicurati di utilizzare frame di riferimento coerenti ”

Risposta

Sarebbe utile se mostrassi i risultati in diversi passaggi. Quindi sarebbe meno difficile individuare lerrore.

La fine di gennaio 2030 è più o meno il momento giusto per una finestra di lancio di Hohmann su Giove (secondo la mia aritmetica). Ma una Terra per Giove Hohmann è solo poco meno di 1000 giorni. Un viaggio di 869 giorni aumenterebbe il delta V. Indipendentemente da ciò, ho fatto un rapido diagramma di un viaggio dalla Terra a Giove a Giove Hohmann. Questo rapido BOTE presuppone orbite circolari e complanari per il pianeta di partenza e di destinazione.

dalla terra a Giove Hohmann

La velocità eliocentrica della Terra è di circa 30 km / s. La velocità eliocentrica dellorbita di trasferimento di Hohmann al perielio è di 38,8 km / s. Quindi Vinf alla partenza terrestre è 8,8 km / s.

Questi numeri concordano con i tuoi calcoli?

In tal caso, passerò alla velocità di iniezione da unorbita terrestre bassa di 200 km .

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