Hohmann 전송이란 무엇입니까? 궤도에 대한 Hohmann 이동 계산

우주선과 위성은 달이든, 먼 행성이든, 지구 자체이든 천체를 공전하는 데 자주 사용됩니다. 그러나 모든 궤도가 같은 것은 아닙니다. 낮은 고도에서의 궤도는 높은 고도에서의 궤도와는 다른 속도와 에너지 소비를 필요로합니다. 물체가 특정 고도에서 궤도를 선회하면 관성 법칙에 따라 궤도를 유지하기가 매우 쉽습니다. 그러나 궤도의 고도를 변경하는 것은 매우 복잡합니다. 다행히도 현대 물리학 자들은 그러한 일을 가능하게하는 방법을 가지고 있습니다.

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• Hohmann 전송이란 무엇입니까?
• Hohmann Transfer는 어떻게 작동합니까?
• Hohmann Transfer는 국제 우주 정거장에 어떻게 적용됩니까?
• 호만 환승은 행성 간 여행에 어떻게 적용됩니까?
• Chris Hadfield의 MasterClass에 대해 자세히 알아보기

전 국제 우주 정거장 사령관이 우주 탐사의 과학과 미래의 미래를 가르칩니다.

Hohmann 전송이란 무엇입니까?

Hohmann 전송은 물리학 자들이 우주선을 다른 고도의 궤도로 이동하는 데 사용하는 로켓 발사 시스템입니다. Hohmann 전달이 어떻게 작동하는지 이해하려면 궤도 역학의 더 넓은 원리를 이해하는 것이 중요합니다.

궤도 역학은 우주선이 궤도를 변경하는 수학 용어입니다. 궤도에있는 물체의 경우 궤도를 도는 물체에 더 가까울수록 물체 주위를 더 빨리 이동합니다. 이것은 다른 궤도를 도는 모든 물체에 적용됩니다.

• 태양 궤도를 도는 지구
• 지구를 도는 달
• 행성을 도는 우주선

궤도 역학에서 가속 및 감속의 개념은 복잡하고 직관적이지 않습니다. 궤도에서 엔진을 앞쪽으로 발사하면 더 높은 궤도로 이동합니다. 이는 실제로 더 높은 궤도에있는 물체가 더 느리게 움직이기 때문에 속도를 늦추는 것을 의미합니다. 더 빨리 가려면 감속하고 더 낮은 궤도로 떨어질 필요가 있습니다.

지구에서 멀어 질수록이 효과는 덜 확대됩니다. 지구에서 충분히 멀어지면 궤도 역학의 상대적 효과가 너무 낮아서 마치 우주에서 우주선을 조종하는 것처럼 탐색 할 수 있습니다.

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Hohmann Transfer는 어떻게 작동합니까?

Hohmann 전송은 우주선을 낮은 궤도에서 높은 궤도로 이동하는 데 가장 일반적으로 사용되는 방법입니다.

1920 년대에 공상 과학 소설에서 영감을 얻은 독일 엔지니어 Walter Hohmann은 더 높은 궤도로 이동하는 가장 효율적인 방법을 계산했습니다.

• Hohmann 전송은 낮은 궤도의 특정 지점에서 로켓 엔진을 한 번 발사하여 작동합니다. 이 발사는 궤도에 에너지를 추가하고 우주선을 지구에서 더 멀리 추진하여 궤도를 원형 궤도에서 타원형 궤도로 변경합니다.
• 우주선이 지구에서 가장 먼 새로운 타원형 궤도의 지점에서 승무원은 로켓의 엔진을 다시 발사하고 타원형 궤도는 다시 원으로 바뀝니다.이 궤도는 마지막 궤도보다 지구에서 더 멀리 떨어져 있습니다.

Hohmann 이동은 가장 에너지 효율적인 궤도 이동을위한 산업 표준이며, 이동하는 우주 공간에 상관없이 적용됩니다. 궤도에있는 우주선이 엔진을 충분히 오래 발사하면 결국 행성의 중력에서 벗어나 깊은 우주로 날아갈 수있을만큼 빠르게 달릴 것입니다. 탈출 속도라고하는이 속도는 단순히 2의 제곱근 또는 궤도 속도보다 41 % 빠릅니다.

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Hohmann Transfer는 국제 우주 정거장에 어떻게 적용됩니까?

Hohmann 환승은 ISS (International Space Station)의 승무원이 사용합니다. ISS 주변의 작은 공기 때문에, 정거장은 궤도를 돌면서 지구쪽으로 조금씩 뒤로 당겨집니다. 지구 내부로 계속되는 나선형을 피하기 위해 ISS 또는 Mission Control에 탑승 한 승무원은 엔진을 자주 발사하여 더 높은 궤도로 이동해야합니다.

호만 환승은 행성 간 여행에 어떻게 적용됩니까?

지구에서 화성으로 우주선을 보내려고하는데 가능한 한 효율적으로 보내려고한다고 가정 해 보겠습니다. 이를 달성하기 위해 과학자들은 우주선이 이미 궤도에 시작하기 전에. 이것이 사실입니까? 그 이유는 우주선이 지구에 있고 지구가 태양을 공전하기 때문입니다.

화성은 또한 태양을 공전하지만 훨씬 더 먼 거리 (또는 태양 위의 고도)에 있습니다. 과학자들은 지구와 화성의 궤도를 사용하여 근일점과 원점으로 알려진 궤도를 설정합니다.

• 근일점 (태양에 가장 가까운 접근)은 지구 궤도의 거리에 있습니다.
• 원점 (태양에서 가장 먼 거리)은 화성의 궤도 거리에 있습니다.

과학자들은 다음을 포함하는 로켓의 궤도를 설계합니다. 양자 모두 근일점 과 aphelion. 즉, 태양의 단일 궤도에있는 로켓은 여정이 시작될 때 지구의 궤도와 일치하고 여정이 끝날 때 화성의 궤도와 일치합니다. 이것은 Hohmann Transfer 궤도로 알려져 있습니다. 지구에서 화성으로 이동하는 로켓의 태양 궤도의 특정 부분을 궤적이라고합니다.

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