Hohmann Transferi Nedir? Yörüngeler için Hohmann Transferinin Hesaplanması

Uzay gemileri ve uydular, ister ay, ister uzak bir gezegen ya da Dünya'nın kendisi olsun, genellikle gök cisimlerinin yörüngesinde dönmek için kullanılır. Ancak tüm yörüngeler aynı değildir. Alçak irtifalardaki yörüngeler, yüksek irtifalardaki yörüngelerden farklı hızlar ve enerji harcamaları gerektirir. Bir nesne belirli bir yükseklikte yörüngede döndüğünde, eylemsizlik yasaları bu yörüngeyi korumayı çok kolaylaştırır. Ancak yörüngenin yüksekliğini değiştirmek oldukça karmaşıktır. Neyse ki modern fizikçilerin böyle bir şeyi mümkün kılacak bir yöntemi var: Hohmann transferi.

Bölüme Atla

• Hohmann Transferi Nedir?
• Hohmann Transferi Nasıl Çalışır?
• Hohmann Transferi Uluslararası Uzay İstasyonuna Nasıl Uygulanır?
• Hohmann Transferi Gezegenler Arası Seyahate Nasıl Uygulanır?
• Chris Hadfield'in MasterClass'ı Hakkında Daha Fazla Bilgi Edinin

Uluslararası Uzay İstasyonu'nun eski komutanı size uzay araştırma bilimini ve geleceğin neler getireceğini öğretiyor.

Hohmann Transferi Nedir?

Hohmann transferi, fizikçilerin bir uzay aracını farklı bir yörünge irtifasına taşımak için kullandıkları bir roket ateşleme sistemidir. Hohmann transferinin nasıl çalıştığını anlamak için yörünge mekaniğinin daha geniş prensibini anlamak önemlidir.

Yörünge mekaniği, bir uzay gemisinin yörüngesini değiştirdiği matematik için kullanılan bir terimdir. Yörüngedeki nesneler, yörüngede oldukları nesneye ne kadar yakınlarsa, o kadar hızlı hareket ederler. Bu, başka bir yörüngede dönen herhangi bir nesne için geçerlidir:

• Güneşin etrafında dönen dünya
• Dünya yörüngesinde dönen ay
• Bir gezegenin yörüngesinde dönen bir uzay gemisi

Yörünge mekaniğinde hızlanma ve yavaşlama kavramları karmaşık ve mantığa aykırıdır. Yörüngede motorlarınızı öne doğru ateşlemek sizi daha yüksek bir yörüngeye taşır, bu da aslında yavaşladığınız anlamına gelir, çünkü daha yüksek yörüngedeki nesneler daha yavaş hareket eder. Daha hızlı gitmek için yavaşlamanız ve daha düşük bir yörüngeye düşmeniz gerekir.

Dünya'dan ne kadar uzaktaysanız, bu etki o kadar az büyütülür. Dünya'dan yeterince uzaklaştığınızda, yörünge mekaniğinin göreceli etkileri o kadar düşüktür ki, uzay geminizi derin uzayda çalıştırıyormuş gibi gezinebilirsiniz.

evrensel sağlık hizmetleri artıları ve eksileri

Hohmann Transferi Nasıl Çalışır?

Hohmann transferi, bir uzay gemisini daha düşük bir yörüngeden daha yüksek bir yörüngeye taşımak için en yaygın kullanılan yöntemdir.

1920'lerde, bilim kurgudan esinlenen Alman mühendis Walter Hohmann, daha yüksek bir yörüngeye geçmenin en verimli yolunu hesapladı.

• Hohmann transferi, roket motorlarını alt yörüngede belirli bir noktada bir kez ateşleyerek çalışır. Bu ateşleme yörüngeye enerji katar ve uzay gemisini Dünya'dan daha uzağa iterek yörüngesini dairesel bir yörüngeden oval şekilli bir yörüngeye dönüştürür.
• Uzay gemisinin Dünya'dan en uzak olduğu yeni oval yörünge noktasında, mürettebat roketin motorlarını yeniden ateşler ve oval yörünge bir daireye döner - bu, Dünya'dan bir öncekinden daha uzaktır.

Hohmann transferi, enerji açısından en verimli yörünge transferi için endüstri standardıdır ve uzayda ne kadar uzağa seyahat ediyor olursanız olun geçerlidir. Yörüngedeki bir uzay gemisi motorunu yeterince uzun süre ateşlerse, sonunda gezegenin yerçekiminden kaçarak derin uzaya uçacak kadar hızlı gidecektir. Kaçış hızı olarak adlandırılan bu hız, 2'nin karekökü veya yörünge hızından %41 daha hızlıdır.

Hohmann Transferi Uluslararası Uzay İstasyonuna Nasıl Uygulanır?

Hohmann transferi, Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS) mürettebatı tarafından kullanılıyor. ISS'nin etrafındaki küçük hava parçaları nedeniyle, istasyon yörüngede dönerken çok hafif bir şekilde Dünya'ya doğru geri çekilir. Dünya'ya doğru sürekli bir sarmaldan kaçınmak için, ISS veya Görev Kontrolü'ndeki mürettebat, daha yüksek bir yörüngeye taşımak için motorlarını sık sık ateşlemek zorundadır.

akustik gitarda kaç perde var

Hohmann Transferi Gezegenler Arası Seyahate Nasıl Uygulanır?

Diyelim ki Dünya'dan Mars'a bir uzay aracı göndermeye çalışıyorsunuz ve bunu mümkün olduğunca verimli bir şekilde yapmak istiyorsunuz. Bunu başarmak için bilim adamları, uzay aracının zaten yörüngede lansmandan önce. Bu nasıl doğrudur? Bunun nedeni, uzay aracının Dünya'da oturması ve Dünya'nın güneşin etrafında dönmesidir.

Mars ayrıca güneşin etrafında döner, ancak çok daha uzak bir mesafede (veya güneşin üzerinde bir yükseklikte). Bilim adamları, günberi ve günötesi olarak bilinen şeyi belirlemek için Dünya ve Mars yörüngelerini kullanırlar.

• Günberi (güneşe en yakın yaklaşım) Dünya'nın yörüngesinden uzakta olacaktır.
• Aphelion (güneşten en uzak mesafe) Mars'ın yörüngesinden uzakta olacak

Bilim adamları, roket için şunları içerecek bir yörünge tasarlıyor her ikisi de günberi ve afel. Başka bir deyişle, güneşin tek bir yörüngesinde bulunan roket, yolculuğunun başlangıcında Dünya'nın yörüngesine, yolculuğunun sonunda ise Mars'ın yörüngesine denk gelecektir. Bu, Hohmann Transfer yörüngesi olarak bilinir. Roketin güneş yörüngesinin onu Dünya'dan Mars'a götüren belirli kısmına yörüngesi denir.

Eski astronot Chris Hadfield'ın MasterClass'ında uzay araştırmaları hakkında daha fazla bilgi edinin.

Usta sınıfı

Sizin için Önerilen

Dünyanın en büyük beyinleri tarafından verilen çevrimiçi dersler. Bu kategorilerdeki bilginizi genişletin.

Uzay Keşfi Öğretir

Korumayı Öğretir

Piyasa sisteminin döngüsel akış modelinde hanehalklarının başlıca rolü,

Bilimsel Düşünmeyi ve İletişimi Öğretir

Daha İyi Uyku Bilimini Öğretir