重力は惑星間衛星をどのように支援しますか?

Apr 01 2000
衛星が木星や土星のような場所に(または太陽系の外にさえ)出て行くとき、それらは狂った軌道をたどります。彼らはしばしば「重力アシスト」または「重力ブースト」を得るために惑星の周りをループします。それはどのように機能しますか?ガリレオ探査機がブーストを得るために地球を2回ループし、パイオニア探査機とボイジャー探査機が木星を使用したことを私は知っています。

重力アシストの背後にある考え方は、惑星の動きを使用して衛星を加速することです。たとえば、衛星は木星に向かっています。その過程で、衛星は木星に向かって「落下」しているため、加速します。それから、それは惑星のかなり近くを通過し、惑星から離れてスピードを出し始めます。しかし、その時点で、重力が衛星を惑星に向かって引き戻しているため、衛星は減速し始めます。

その説明から、重力アシストの正味の効果はゼロであるように思われます-衛星は惑星に向かって落下するときに速度を上げますが、離れるときに速度を失います。重力アシストを機能させるのは、惑星がその軌道上で動いているという事実です。たとえば、木星は太陽から約5億マイル(806,000,000キロメートル)離れています。つまり、木星の軌道の円周は3,140,​​000,000マイル(5,060,000,000キロメートル)です。

木星は約12年でその距離を移動するため、約30,000 mph(48,000 kph)で宇宙を移動します。衛星がその軌道で木星と同じ方向に動いている場合、それは実際にその速度を時速30,000マイル上げることができます!これは大幅な速度の向上であり、完全に無料です。

重力アシストの問題は、惑星が正しく整列するのを待たなければならないことです。そのため、ミッションは特定の時間枠内で飛行する必要があります。

ここにいくつかの興味深いリンクがあります:

  • 宇宙飛行の基本:惑星間軌道-「重力アシスト軌道」まで下にスクロールします
  • 重力はどのように機能しますか?
  • 衛星のしくみ
  • スペースシャトルのしくみ