Onko avaruudessa olevalle kappaleelle laskeutumiseen muuta keinoa kuin jarruraketit? Nopeushan on kohtaamisen aikana järkyttävän kova, koska ei ole ilmakehää hidastamassa nopeutta.
Kuuhun tai planeetalle laskeutuminen
Jyri_Kakkarin
29238
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 29
Vanhimmat
Nopeuden muutos eli delta-V täytyy aikaansaada jollakin konstilla. Sen konstin täytyy olla yhtä tehokas kuin kiihdyttämisessä esim. kuun pinnalta kuun kiertoradalle. Kaiketi delta-V on kuun kiertoradalla 1600 m/s per sivu (laskeutuminen ja kiihdytys takaisin kiertoradalle).
Kun tietää aluksen massan m ja kiihdyttämiseen tai jarruttamiseen käytettävissä olevan ajan t saadaan tarvittava kiihtyvyys a ja voidaan laskea tarvittava voima F.
Voima F on melko suuri, ja kyllähän se rakettimoottoria edellyttää.
Veikkaisin, että muitakin keinoja on. Niitä ei vaan ole vielä keksitty.
Joskus tulevaisuudessa varmasti keksitään, miten painovoimaa voi hallita ja säädellä. Sitten homma helpottuu huomattavasti.
Jyri_Kakkarin kirjoitti mm: "Nopeushan on kohtaamisen aikana järkyttävän kova, koska ei ole ilmakehää hidastamassa nopeutta."
Viime vuonna Rosetta-luotaimen laskeutuja Philae laskeutui komeetalle - ja meni varsin hiljaa. Silti teki pari pomppua ja päätyi hankalaan paikkaan. Tuossa muutama linkki, jos kiinnostaa:
http://www.universetoday.com/114154/how-do-you-land-on-a-comet-very-carefully/
http://en.wikipedia.org/wiki/Rosetta_(spacecraft)
Kuun ns. "pakonopeus" on lähemmäs 2 km/s. Vertailun vuoksi Maapallolla noin 11 km/s. Eli laskeutuvan aluksen pitää pystyä jarruttamaan sen verran.
Keskiverto-komeetta on reilusti pienempi, ja pakonopeus ehkä luokkaa noin 2 m/s tai ehkä vain noin 20 cm/s. Sellaiselle laskeutumisessa ei kovin kummoista jarrurakettia tarvita.
Eli tuo on kovin paljon kiinni kohteena olevan kappaleen koosta ja tarkemmin massasta.
No peijakas! Eihän siinä tosiaan kummoista jarrurakettia tarvita! Nyt kun asiaa ajattelen, niin pikkujuttu! Ja minä onneton, kun kuvittelin ihan mahtavan haasteelliseksi hommaksi tuollaisen komeetan kiinni ottamisen, sitä kiertävälle radalle asettumisen ja sitten vielä siihen osumisen laskeutujalla - mutta näin sitä maallikko erehtyy näissä avaruuten asjoissa. Kiitos.
Et tainnut ajatella ihan loppuun vastatessasi komeetan pakonopeudesta.
Se että sinä olet siinä komeetan huudeilla, on vaatinut pitkan ajan maksimaalisilla nopeuksilla. jollakin sinun on se vauhti kuoletettava komeettaan nähden.
Sama kun sanoisit että huolimatta maapallon 11km/s pakonopeudesta metrin pasta pudotettu luotain ei tarvitse mitään vaimenninta. mutta siihen metrinkorkeudelle saapumiseen avaruudesta on pitänyt tehdä kaikki temput.
Itse aloitukseen voidaan käyttää painovoima linkoja hidastavaan suuntaan. Etenkin Jupiterin ja Saturnuksen kuille saapuminen onnistuu tällä tavoin huomattavasti ajoainetta säästellen.
Myös aurinko purjetta voi käyttää negatiivisisti kun annetaan luotaimen kääntyä kohteen painovoiman takia suunnillee tulo suuntaansa ja purjeella hidastetaan ja uusitaan tarpeeksi monta kertaa. linkovaikutusta jarruttavaan suuntaan.
Avaruuslinko pääsee ainakin lähelle kysyjän ongelman ratkaisua.
http://en.wikipedia.org/wiki/Space_tether
> Keskiverto-komeetta on reilusti pienempi, ja pakonopeus ehkä luokkaa noin
> 2 m/s tai ehkä vain noin 20 cm/s. Sellaiselle laskeutumisessa ei kovin
> kummoista jarrurakettia tarvita.
Pitää ottaa huomioon, että aluksen lähtönopeus on ollut hyvin paljon suurempi, joka maan pakonopeuden verran. Jotta komeetan ympäristöön on ensiksi ollut mahdollista ylipäänsä päästä.
Jarruttaminen on tehty vuosikausien kuluessa monimutkaisella lentoradalla, jonka päätteksi kohtaamisnopeus on juuri sopiva. Aluksella ei voi olla mukanaan kovin paljon polttoainetta nopeuden muutoksiin, joten matka komeetalle on tehty monen mutkan kautta käyttäen planeettojen vetovoimia nopeuden muutoksiin.
Yksi konsti on aero-braking, joka on mahdollista kaasukehäisille planeetoille laskeuduttaessa. Alus viistää kaasukehän yläkerroksia, joka heti syö nopeutta merkittävässä määrin. Esim. venäläisten kuualusten paluuseen käytettiin strategiaa, jossa alus kimpoaa ensin ilmakehän yläkerroksesta takaisin avaruuteen, josta sitten hitaammalla vauhdilla saavutaan maahan.
Kuusta laskeuduttaessa maata kohti nopeutta on rutkasti enemmän kuin maan kiertoradalta laskeuduttaessa.
miten ne komeetat pysyy yleensä kasassa, jos ne on kerta jotain hötyä, mistä ne julmetut pyrstöt. Nehän pyörii siellä ja varmaan pyörimisestä tulee paljon suurempia voimia mitä ne painovoimat siellä on. Joka kerta kun tulee matkalle joku mikä pistää sen kurvaamaan, niin voimathan suorastaan repii niitä. Miten ne on yleensä päässeet syntymään? En tajuu. Onko nää kivikasavyöhykkeet hajonneet joskus joskus jostain isommasta, vai miten ne on syntyneet? Onko siis esim Marsin ja Jupiterin väliin syntymässä joku planeetta, vai onko siinä hajonnut joku planeetta?
http://koti.mbnet.fi/unsf/Kuvat/kartta3.jpg
.
Heikkokin painovoima pitää ne kasassa, kun muita suurempia voimia ei ole. Joskus planeetan tai auringon gravitaatio tosiaankin repii komeetan kappaleiksi, kuten kävi Schoemaker-Levy komeetalle Jupiterin gravitaation vaikutuksesta. Joku hajosi omaan pyörimiseensäkin melko äskettäin. Kaukana avaruudessa komeettoihin vaikuttavat voimat ovat kuitenkin pieniä.
Erinomainen kysymys, johon liittyvät asiat ovat herättäneet laajaa keskustelua ja ovat edelleen tutkimuksen ja monenlaisen mielenkiinnon kohteena.
Komeetoista mm: http://fi.wikipedia.org/wiki/Komeetta
Kivikasavyöhykkeestä mm: http://fi.wikipedia.org/wiki/Asteroidivyöhyke
Kohteliaimmin H.
en kehtaa mitään wikiä lueskella.
Eikös täällä pitäs olla asiantuntijoita jotka osais sanoo jotain ihan yksinkertaseen kysymykseen.
Auringot ja aurinkokunnathan syntyy jostain pilvistä. Onko ne pilvet tuota asteroidivyöhykkeitten tavaraa, vai onko ne kivi'pilvet' hajonneet jostain? Eikös tää tämmönen pitäs olla ihan peruskauraa jollekkin tähtitieteilijälle. Vai onko se joku salaisuus, mitä ei voi kertoa sellaisille jotka ei tajua ja älyä mistään mitään, niinkuin täällä monellakin tiedemiehellä on tapana sanoa. Semmosta oon lukenu jostain, että maapallon vesi, on tullut komeettojen mukana. Mutta sekin tuntuu aika kummalta. Eikös tää maa ollut ensin ihan sula pallo. Vettä kuitenkin aika tolkuttomasti täällä.
Hyvä pointti. Kannattaa tosiaan mieluummin kuunnella noita tunnetuimpia asiantuntijoita, joita lappaa palstalle niin että tyrät rytkyy.
aurinkokunta sen kaikki materia on syntynyt miljardeja vuosia sitten räjähteneestä supernova tähdestä josta syntyi tähtisumu....olemme kaikki siis pelkkää tähtipölyä
Hyvä tietää. Alkoi heti tuntua tähdellisemmältä. :) Tosin se, että KAIKKI aurinkokunnan materia olisi peräisin supernovasta, yhdestä tai useammastakaan, ei oikein tunnu mahdolliselta. Heittäisitkö linkillä? Olen nimittäin tähän asti kuvitellut ettei minustakaan aivan kaikki olisi tähtiainesta.
tuo oli kyllä hyvä kommentti.
Tähtien pössähtelystä voisi joku asiantuntija kertoa enemmän. Mitä se pöly on mitä siitä sinkoaa avaruuteen. Mitä jää sinne supernovan räjähdyspisteeseen sitten. Jääkö sinne tarpeet yhteen aurinkokuntaan?
Kaikki ainehan on pelkkää ylijäämäroskaa jostain isommasta mullistuksesta. Alkuliman pieruja, ikäänkuin suolistokaasut ovat pieniä paskakokkareita jokka leijailevat ilmassa ja reagoivat hajuhermojen kanssa, kun ne törmäävät niihin hengitysilman vetäessä ne nenään.
Pössähtelystä siis syntyy yhä lisää uusia alkuaineita ja niitä pössähtelyjä tapahtuu vieläkin jatkuvasti. Osa aineesta siis katoaa mustiin aukkoihin ja muuttuu ties miksi säteilyksi. Osa taas kasaantuu jostain ihmeellisestä painovoimasta hirmutähdeksi, joka sitten pössähtää ja synnyttää taas uusia aineita, joista syntyy planeettoja joissa evoluutio muokkaa elämää mitä järkyttävimmissä ja raadollisimmissa muodoissaan, kuten tälläkin planeetalla olemme nähneet.
eli kuten tiedetään tähtien ytimissä tapahtuu fuusio reaktio jossa yhdistyy kaksi vety atomia ja siitä syntyy heliumia...vähitellen kaikki vety varanto palaa loppuun ja tähti alkaa käyttämään heliumi fuusiossaan ja tätä ketjua pitkin tähden loppupuolen kierrossa syntyy raskaampia alkuaineita...aina rautaan asti tässä vaiheessa tähden paine ei riitä voittamaan gravitaatiota ja raskaissa tähdistä tulee nova tähti...novaräjähdys mahdollistaa raskaampien alkuaineiden synnyn....alkuräjähdyksessä syntyi vain vetyä ja heliumia ja hiukan litiumia...vety on siis niiltä ajoilta ja osa heliumistakin
http://www.astro.utu.fi/zubi/astroph/element.htm
https://en.wikipedia.org/wiki/Stellar_evolution
Jees. Oivalliset linkit, joita tietenkin voisi tähtityyppien osalta täydentää vaikka Thorne-Zytkowin tähdellä ja novien osalta "punaisilla novilla" tms.
Se mikä minua kiinnosti, oli lähinnä tuo vedyn osuus aurinkokunnassa, mikä todella suurimmalta osalta lienee ihan alussa muodostunutta, ensimmäisellä tähtikierroksellaan olevaa tavaraa. Ihmisessähän vetyä on veteen sitoutuneena paljon, mutta keveytensä tähden massaltaan vain vähän. Muistan jossain lasketun n. 7 painoprosenttia.
Noista auringon fuusioreaktioista ihan sen verran, että vedyn helium-fuusiokin kulkee useampia polkuja ja kaiken kaikkiaan erilaisia reaktioita ja osareaktioita on paljon enemmän, kuin mitä joku meikäläinen osaa unissaankaan kuvitella. Se mitä jotenkin muistaa on lähinnä vain tuon protoni-protoniketjun summareaktio.
Kohteliaimmin HawkStephensfink
Komeetat tulevat Oortin pilvestä (Oort cloud). Niillä on äärettömän elliptinen rata, joka vie lopulta komeetan aurinkoon. On vaikea sanoa minkälainen käyttövoima eli impulssi on komeetat saanut liikkeelle elliptiselle radalle kaukaa Oortin pilvestä.
Joku ehkä tietää.
Onpas taas niin tyypillistä lässytystä niin tyypillisiltä ihmisiltä, jotka eivät niin tyypillisesti ymmärrä aiheesta suoraan sanottuna yhtään mitään.
Kaksi aivan eri asiaa: 1) Saada luotain lähelle esimerkiksi jotain planeettaa/kuuta/komeettaa ja samalle kiertoradalle sen kanssa / sen kiertoradalle, ja 2) saada luotain laskeutumaan sen pinnalle.
Kohta 1) tietenkin vaatii keskimäärin paljon energiaa ja kaikkea, Mutta siitähän ei ketjun avauksessa ollut kyse.
Ketjun avauksessa oli kyseessä kohta 2). Eli Jos luotain on saatu lähelle kohdetta, niin laskeutumisjarrutukseen tarvittava energia riippuu täysin sen kohteen koosta. Eli laskeutumisjarrutuksen tarve on suoraan verrannollinen kyseisen kohteen painovoiman "pakonopeuteen". Maapallon kokoinen planeetta 11 km/s, Kuun kokoinen kuu 2 km/s ja joku pieni komeetta ympäripyöreästi 1 m/s. Tolkuton ero siis noilla ääripäillä. Pienelle komeetalle laskeutumisessa riittää jarrutukseksi pieni puhallus.
Meneekö viimeinkin perille kaikkien ymmärrykseen, vai tarviiko vielä lisää rautalankaa?
hjdrtyjdtjte kirjoitti mm: "Meneekö viimeinkin perille kaikkien ymmärrykseen, vai tarviiko vielä lisää rautalankaa?"
Voisit varmaan vastata tuohon procentin kysymykseen. Älä kuitenkaan käytä tyypillistä lässytystä, vaan kerro selkeästi ja tyylikkäästi ne oleelliset asiat.
Kommentoit sitten kohta 2 yhtä asiantuntevasti. Miksi puhut pakonopeudesta kun kohde on jo kiertoradalla?
Venäläisten kuualusten? siis miehittämättömien.
Ameriikkalaiset tulivat myös hieman pomppien ilmakehään. Koukaten syvemmältä ja kimmoten hieman takaisin josta sitten varsinainen laskeutuminen tapahtui. Moduulin asennolla ohjaten säädettiin lentorataa ilmakehässä.
> Pienelle komeetalle laskeutumisessa riittää jarrutukseksi pieni puhallus.
Komeetta liikkuu kosmisella nopeudella, joten komeetan ja aluksen ratojen leikkauspisteessä nopeuden on oltava oikein, jotta voidaan ryhtyä suunnittelemaan laskeutumista komeetalle.
Se miten ratojen leikkaus tapahtuu oikealla kohtaamisnopeudella on vaatinut monta vuotta lentämistä avaruudessa ja planeettojen hyödyntämistä nopeuden muutoksiin.
Kun aletaan lähestyä komeettaa nopeuksien ero alkaa pudota, joten lähestyminen hidastuu ja hidastuu kunnes lopulta tapahtuu rendetz-vous hyvin pienellä kohtaamisnopeudella.
Ongelmana on että kun kuussa ei ole vielä käyty, niin ei oikein tiedetä mitä ongelmia sinne laskeutumisessa voisi olla, ehkä asia ratkeaa sitten kun ensimmäiset ihmiset laskeutuvat kuun pinnalle
Tähän mennessä kuuhun ei ole vielä tehty yhtään onnistunutta softlandingia,kaikki kosketukset kuuhun ovat olleet törmäyksiä.
luulisi että tuonne nykytekniikalla jo pystyisi laskeutumaan.
Kuuhun on tehty monia pehmeitä laskeutumisia, olet jäänyt päästäsi kiinni vöihisi.
> Venäläisten kuualusten? siis miehittämättömien.
Niin ainakin väitetään, että olisivat olleet miehittämättömiä. Yksi alus toi näytteitä kuusta ja toinen mielestäni kiersi kuun ja olisi mahdollistanut kosmonautille kuulennon Apollo 13 tapaan (kerran kuun ympäri ja paluu maahan jäämättä kuutakiertävälle radalle).
Muistaakseni myös Apollo 11 lennon aikana samaan aikaan kuuhun oli matkalla Neuvostoliittolainen miehittämätön alus. Tiedot on varmasti helppo tarkistaa netistä.
> Moduulin asennolla ohjaten säädettiin lentorataa ilmakehässä.
Pitää paikkansa. Komentomoduli aikaansaa ilmakehässä nostetta, jota on mahdollista käyttää ohjaamiseen. Tilanne on sama kaikille blunt-end-first aluksille, Apollo, Soyuz ja uusin on Dragon kapseli.