軌道轉移速度

飛行器從地球飛往另外一顆星體時,就會從地球軌道轉移到從地球飛向該星體的軌道。而因為在兩條軌道上速度並不相同,所以從一條軌道進入另一條軌道時,飛行器就需要以一定的速度飛行,來得到另一條軌道上的速度。這個速度等於兩條軌道上的速度差,稱之為軌道轉移速度。

簡介,計算方法,

簡介

因為在兩條軌道上速度並不相同,所以從一條軌道進入另一條軌道時,飛行器就需要以一定的速度飛行,來得到另一條軌道上的速度。這個速度等於兩條軌道上的速度差,稱之為軌道轉移速度。

計算方法

要求得這個速度差,就要知道飛行器在飛往某星體的軌道上的速度。飛行器在太陽引力場下,沿最佳橢圓軌道航線飛行時,各處速度是不同的。可由此公式得出:
__________
v=√μ日(2/R-1/a)
其中“μ日”是太陽引力常數,等於1.327*10^11 km^3/s^2,R是飛行器與太陽的距離(飛行器在地球處就等於日地距離,1.49*10^8 km),a是最佳橢圓軌道航線半長軸。
以火星為例。由地球飛向火星的軌道半長軸a=1.89*10^8 km(地球軌道半徑與火星軌道半徑之和的一半),代入公式得v=32.8km/s。
地球公轉速度為29.8km/s,因此軌道轉移速度就是兩個速度的差:32.8km/s - 29.8km/s =3.0km/s。
再看金星,由地球飛向金星的軌道半長軸a=1.28*10^8 km,代入得v=27.3km/s,因此飛向金星的飛行器進入最佳橢圓航線需要的軌道轉移速度為29.8km/s -27.3km/s =2.5km/s。
飛向各個行星的飛行器進入最佳橢圓航線所需的軌道轉移速度為:
水星7.5km/s,金星2.5km/s,火星3.0km/s,木星8.8km/s,土星10.3km/s,天王星11.3km/s,海王星11.7km/s。

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