双曲線軌道については、これまでの何回か、思考の途中経過をブログに掲げてきました。
しかし楕円軌道のように、衝突エネルギー(I)を使って上手く表せないだろうかと、
よせばいいのに、研究して見ました。

楕円軌道については、円軌道に対して、進行方向または進行方向逆に、
衝突した場合だけを考えてきたわけですが、


この図を見た時に、実は中心天体方向の衝突エネルギー(IV)については、
何も考えていなかったことに気づいたのでした。



双曲線の基準軌道(a)は、ロケット侵入の場合、
中心天体方向の動的エネルギー(AVR)でした。
ということは、基準軌道(a)をぐるぐる回っている天体、(ぐるぐるかよ)
基、周回している天体を考えた場合、
そこに中心天体の方向に動かすエネルギーが、
垂直方向の衝突エネルギー(IV)ではないかと。
そうすると、こんな軌道になるのではないかと、
妄想しました。

そして妄想を膨らめ、
もっと大きな衝突エネルギーだったらどんな軌道に!

この軌道は妄想ですが、
こんな感じではないかと、
これは振幅(f)が基準軌道半径(a)にかなり近づいた、
場合の妄想です。

それでは、妄想をもっと膨らめて、
振幅(f)が基準軌道半径(a)を超えたらどうなるか

こんな、感じではないかと。
これは、まさしく双曲線軌道。

ここで、
基準軌道上の静的エネルギー(Sa)は、影響圏にロケットが侵入した時の、
中心天体方向の動的エネルギー(AVR)です。
これは、基準軌道上(a)の位置エネルギーを基準0とすると、
振動(f)の位置の位置エネルギー(Pf)は、

で表せます。
ここで、位置エネルギーと書いてしまいましたが、
この位置エネルギーと同等の衝突エネルギー(IV)が、基準軌道(a)上で必要となり、
fの位置に行くまでに、衝突エネルギー(IV)を消耗し、
fの位置では、エネルギー総和がゼロになるはずです。
振幅(f)は、基準軌道(a)+近点距離(r)になります。

衝突エネルギー(IV)がわかっているとすると、
衝突エネルギー(IV)

近点(r)は、

r = f – a

になります。

まとめると

(1)周回天体の進行方向の衝突(水平衝突)と中心天体方向の衝突(垂直衝突)では、軌道形状が異なります。
(2)水平衝突は、基準軌道が移動し、そこを基準に単振動します。
(3)水平衝突は、衝突した位置の静的エネルギーの2倍の動的エネルギーになると、親が移動します。
(3)垂直衝突は、基準軌道を中心に、単振動します。
(4)垂直衝突は、基準軌道の静的エネルギーを超えると、双曲線軌道になり、影響圏を脱出し親が変わります。
(5)スイングバイのように、外部から影響圏に侵入した場合は、動的エネルギーを垂直方向と水平方向に分離し、
水平方向の動的エネルギーが静的エネルギーと同じになった時点で、影響圏に突入し、親が変わります。
垂直方向の動的エネルギーは、基準軌道の静的エネルギーになります。
基準軌道(a) から振幅(f)までに移動するために衝突エネルギー(IV)が必要になります。

までわかりました。
もう少しですな。

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