Хөдөлгөөний тэнхлэгийн дагуух импульс нь тойрог замын хэлбэр, чиглэл*-д нөлөөлж, түүний налууг өөрчлөхгүй.

Байгалийн үзэгдлийн хувьд таталцлын маневрыг өнгөрсөн үеийн одон орон судлаачид анх нээж, сүүлт одны тойрог замд мэдэгдэхүйц өөрчлөлтүүд, тэдгээрийн хугацаа (тиймээс тойрог замын хурд) нь гаригуудын таталцлын нөлөөн дор болдог гэдгийг ойлгосон. Ийнхүү богино хугацааны сүүлт одууд Куйперийн бүсээс Нарны аймгийн дотоод хэсэгт шилжсэний дараа тэдний тойрог замд мэдэгдэхүйц өөрчлөлт нь асар том гаригуудын таталцлын нөлөөн дор, тэдэнтэй өнцгийн импульс солилцох үед эрчим хүчний зардалгүйгээр явагддаг. .

Саму хүндийн хүчний маневр ашиглах санааСансрын нислэгийн зориулалтаар Майкл Минович 60-аад онд оюутан байхдаа JPL*-д дадлага хийж байхдаа боловсруулсан. Энэ санааг маш хурдан хүлээн авч, сансрын олон нислэгт хэрэгжүүлсэн. Гэхдээ эхлээд харахад эрчим хүч зарцуулахгүйгээр төхөөрөмжийн хөдөлгөөнийг мэдэгдэхүйц хурдасгах боломж нь хачирхалтай мэт санагдаж, тайлбар шаарддаг.

Бид гаригуудын талбарт астероид, сүүлт оддыг "барих" тухай байнга сонсдог. Хатуухан хэлэхэд эрчим хүчний алдагдалгүйгээр барьж авах боломжгүй: хэрэв ямар нэгэн биет асар том гариг ​​руу ойртвол түүний хурдны модуль эхлээд ойртох тусам нэмэгдэж, дараа нь холдох тусам ижил хэмжээгээр буурдаг. Гэвч бие нь нэгэн зэрэг удааширсан тохиолдолд (жишээлбэл, ойртож байгаа бол агаар мандлын дээд давхаргад удаашрал ажиглагдах эсвэл эрчим хүчний түрлэг их хэмжээгээр алдагдах тохиолдолд) гаригийн хиймэл дагуулын тойрог замд шилжиж болно. тохиолддог; эсвэл эцэст нь, хэрэв бие нь хог хаягдлаар олж авсан өөр өөр хурдны векторууд бүхий Roche хязгаарын дотор устгагдсан бол). Нарны аймаг үүсэх үе шатанд хийн тоосны мананцар дахь биеийг удаашруулах нь чухал хүчин зүйл байв. Сансрын хөлгүүдийн хувьд хиймэл дагуулыг тойрог замд оруулах тохиолдолд л агаар мандлын дээд хэсэгт тоормослох (аэробирак) ашигладаг. "Цэвэр" таталцлын маневр хийхдээ гараг руу ойртохын өмнөх ба дараа нь хурдны модулийн тэгш байдлын дүрмийг чанд сахина (зөн совингийн санал болгосноор: та юу авчирсан нь таны үлдээсэн зүйл юм). Ямар ашиг олдог вэ?

Хэрэв бид гаригийн төвөөс гелиоцентрик координат руу шилжих юм бол ашиг нь тодорхой болно.

Хамгийн ашигтай маневрууд нь аварга гаригуудын ойролцоо байдаг бөгөөд тэдгээр нь нислэгийн үргэлжлэх хугацааг эрс багасгадаг. Маневруудыг бас ашигладаг Дэлхийболон Сугар гариг, гэхдээ энэ нь сансрын аяллын үргэлжлэх хугацааг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Хүснэгтэнд өгөгдсөн бүх өгөгдөл нь идэвхгүй маневрыг хэлнэ. Гэхдээ зарим тохиолдолд нисдэг гиперболын төв хэсэгт төхөөрөмж нь хөдөлгүүрийн системийн тусламжтайгаар жижиг реактив импульс өгдөг бөгөөд энэ нь ихээхэн нэмэлт ашиг өгдөг.

Нислэгийн үед төхөөрөмж нь ихэвчлэн хурдатгал гэхээсээ илүү удаашралыг шаарддаг. Гелиоцентрик координат дахь тээврийн хэрэгслийн хурд буурах үед ийм уулзалтын геометрийг сонгоход хялбар байдаг. Энэ нь өнцгийн импульс солилцох үед хурдны векторуудын байрлалаас хамаарна. Асуудлыг хялбаршуулж хэлэхэд, төхөөрөмж нь тойрог замынхаа дотоод хэсгээс гараг руу ойртож байгаа нь төхөөрөмж нь өөрийн өнцгийн импульсийн нэг хэсгийг гараг руу өгч, удаашрахад хүргэдэг гэж хэлж болно; ба эсрэгээр тойрог замын гадна талаас ойртож байгаа нь төхөөрөмжийн момент ба хурдыг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг. Онгоцон дээрх ямар ч хурдатгал хэмжигчээр маневр хийх үед тээврийн хэрэгслийн хурдны өөрчлөлтийг бүртгэх боломжгүй байгаа нь сонирхолтой юм - тэд жингүйдлийн байдлыг байнга бүртгэдэг.

Хоманы нислэгтэй харьцуулахад таталцлын маневр хийх давуу талаварга гаригуудын хувьд маш том хэмжээтэй тул төхөөрөмжийн ачааллыг хоёр дахин нэмэгдүүлэх боломжтой. Өмнө дурьдсанчлан, асар том гаригуудад таталцлын маневр хийх үед зорилтот түвшинд хүрэх хугацаа маш их багасдаг. Маневр хийх зарчмуудыг боловсруулах нь бага жинтэй биетүүдийг (Дэлхий, Сугар, онцгой тохиолдолд сар хүртэл) ашиглах боломжтойг харуулсан. Зөвхөн массыг нэг ёсондоо нислэгийн цагаар сольж байгаа нь судлаачдыг нэмэлт 2-3 жил хүлээхэд хүргэдэг. Гэсэн хэдий ч үнэтэй зардлаа бууруулах хүсэл эрмэлзэл зайхөтөлбөр нь таныг ийм дэмий цаг хугацаатай эвлэрэхэд хүргэдэг. Одоо нислэгийн чиглэлийг сонгох нь дүрмээр бол олон гаригийг хамарсан олон зорилготой юм. 1986 онд Сугар гаригийн ойролцоо таталцлын маневр хийснээр Зөвлөлтийн VEGA-1 болон VEGA-2 сансрын хөлөг Галлейгийн сүүлт одтой уулзах боломжийг олгосон.

Таталцлын тухай эргэцүүлэл нь үзэгдэл юм. Ердийнх шиг, цэвэр хувийн бодол.

Бага зэрэг мэдээлэл

Хүмүүс таталцлын хүчний талаар яг хэзээ мэдсэн нь маш удаан хугацаанд нууц хэвээр үлдэх нь ойлгомжтой. Исаак Ньютон ажил дээрээ алхаж байхдаа алиманд бэртсэний дараа ертөнцийн таталцлын үзэгдлүүдийг олж мэдсэн гэж албан ёсоор үздэг.

Гэмтлийн үр дүнд Исаак Ньютон бидний Эзэн Бурханаас илчлэлт хүлээн авсан нь харгалзах тэгшитгэлийг бий болгосон бололтой.

F=G(m 1 *m 2)/r 2 (Тэгшитгэл No1)

Хаана тус тус: Ф- хүссэн харилцан үйлчлэх хүч (таталцлын хүч), м 1, м 2 - харилцан үйлчлэгч биетүүдийн масс, r- биеийн хоорондын зай; Г- таталцлын тогтмол.

Би Исаак Ньютоны философи, шууд зохиогч эсвэл ажиглалтын баримттай холбоогүй бусад зүйлийг хөндөхгүй, хэрэв хэн нэгэн сонирхож байвал харж болно. мөрдөн байцаалтВадим Ловчиков эсвэл үүнтэй төстэй зүйл.

Тиймээс эхлээд энэхүү энгийн тэгшитгэлийн дор бидэнд юу санал болгож байгааг харцгаая.

Эхлээд, таны анхаарах ёстой зүйл бол №1 тэгшитгэл нь радиаль (бөмбөрцөг тэгш хэмтэй) - энэ нь таталцал нь харилцан үйлчлэлийн тодорхой чиглэлгүй бөгөөд түүний өгсөн бүх харилцан үйлчлэл нь хатуу тэгш хэмтэй болохыг харуулж байна.

Хоёрдугаарт, 1-р тэгшитгэлд цаг хугацаа ч, хурд ч байхгүй, өөрөөр хэлбэл харилцан үйлчлэл нь ямар ч зайд сааталгүйгээр шууд хангагдсан гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Гуравдугаарт, Ньютон таталцлын бурханлаг мөн чанарыг онцлон тэмдэглэсэн, өөрөөр хэлбэл дэлхийн бүх зүйл Бурханы хүслээр харилцан үйлчилдэг - таталцал нь үл хамаарах зүйл биш юм. Яагаад харилцан үйлчлэл ийм болж байгаа нь Бурханы хүсэл; бидний ойлголтод Түүнд ертөнцийн тухай ямар ч бодит дүр зураг байгаагүй.

Таны харж байгаагаар таталцлын зарчмууд нь энгийн бөгөөд ойлгомжтой, тэдгээрийг сургуулийн бүх сурах бичигт тусгаж, бүх төмрөөр дамжуулдаг (гурав дахь зарчмаас бусад тохиолдолд), гэхдээ Фрэнсис Бэкон ойлгохыг бидэнд гэрээсэлсэнийг санаж байна. ажиглалтаар дамжуулан байгаль (эмпирик) дээр дурдсан зүй тогтол энэ дүрэмд нийцэж байна уу?

Зарим баримтууд

Инерци,- энэ бол аливаа биеийн хөдөлгөөний үед тохиолддог байгалийн үзэгдэл юм. Энэ үзэгдлийн түгээмэл тархалтыг үл харгалзан физикчид (хэрэв хэн нэгэн мэддэг бол намайг засч залруулна уу) инерци нь бие махбодь эсвэл түүний эргэн тойрон дахь орон зайтай физикийн хувьд ямар холбоотой болохыг тодорхой хэлж чадахгүй байна. Ньютон энэ үзэгдлийн талаар маш сайн мэддэг байсан бөгөөд энэ нь таталцлын биетүүдийн харилцан үйлчлэлийн хүчинд нөлөөлдөг боловч 1-р тэгшитгэлийг харвал та тэндээс инерцийн ул мөрийг олохгүй. “Гурван цогцос”-ын асуудал хэзээ ч хатуу шийдэгдээгүй.

Бүх индүү, бүх судал нь Ньютон өөрийн тэнгэрлэг тэгшитгэл дээр үндэслэн гарагуудын тойрог замыг тооцоолсон гэдэгт итгүүлдэг, мэдээжийн хэрэг би тэдэнд итгэдэг, учир нь үүнээс өмнөхөн Иоганнес Кеплер бүх зүйлийг эмпирик байдлаар хийсэн боловч Исаак хэрхэн яаж индүүдснийг тайлбарлаагүй байна. Ньютон тооцоололдоо инерцийг харгалзан үзсэн үү, хэн ч үүнийг ямар ч сурах бичиг, тэр байтугай их сургуулийн номонд хэлэхгүй.

Үүний үр дагавар нь маш энгийн бөгөөд Британийн эрдэмтэд тооцооллын үр дүнг Кеплерийн бүтээлд тохируулсан бөгөөд 1-р тэгшитгэл нь биетүүдийн инерци ба хурдыг харгалздаггүй тул селестиел биетүүдийн тодорхой тойрог замыг тооцоолоход огт хэрэггүй юм. Ньютоны философи нь инерцийн механизмыг ямар нэгэн байдлаар физик байдлаар дүрсэлсэн гэж хэлэхэд инээдтэй ч биш юм.

Хүндийн хүчний маневр- таталцлын биетүүдийн харилцан үйлчлэлийн явцад тэдгээрийн нэг нь хурдасч, нөгөө нь удааширдаг байгалийн үзэгдэл. №1 тэгшитгэлийн төгс радиаль тэгш хэм, түүнчлэн энэ тэгшитгэлийн дагуу таталцлын тархалтын агшин зуурын хурдыг харгалзан үзэхэд энэ физик нөлөөлөл боломжгүй тул бие бие биенээсээ холдох үед бүх нэмэлт импульс алга болно. харилцан үйлчлэгч байгууллагууд нь "өөрсдөө" хэвээр байх болно. Ньютоны онолын дагуу бид таталцлын маневруудыг эмпирик ажиглалтын үндсэн дээр (сансарт нисэх) хийж сурсан, энэ тохиолдолд зөвхөн биеийн хөдөлгөөний чиглэлийг өөрчлөх боломжтой, гэхдээ тэдний импульс биш, энэ нь туршилтын өгөгдөлтэй илт зөрчилдөж байна.

Диск хэлбэртэй бүтэц- харагдахуйц ертөнцийн ихэнх хэсгийг диск хэлбэртэй бүтэц эзэлдэг бөгөөд эдгээр нь галактикууд, гаригийн системийн дискүүд, гаригийн цагираг юм. 1-р тэгшитгэлийн бүрэн тэгш хэмийг авч үзвэл энэ нь маш хачирхалтай физик баримт юм. Энэхүү тэгшитгэлийн дагуу бүтцийн дийлэнх нь бөмбөрцөг тэгш хэмтэй хэлбэртэй байх ёстой бөгөөд одон орны ажиглалтууд энэ мэдэгдэлтэй шууд зөрчилдөж байна. Тоосонцрын үүлнээс гарагуудын конденсацийн албан ёсны космогоник онол нь оддын эргэн тойронд гаригийн системийн хавтгай диск байгааг ямар ч байдлаар тайлбарлахгүй. Үүнтэй адил үл хамаарах зүйл бол Санчир гаригийн тойрог замд тодорхой биетүүдийн цохилтоос үүссэн гэж үздэг Санчир гаригийн цагиргууд юм.Яагаад бөмбөрцөг биш хавтгай бүтэц үүссэн бэ?

Бидний ажиглаж буй одон орны үзэгдлүүд нь Ньютоны таталцлын онолын тэгш хэмийн үндсэн постулатуудтай шууд зөрчилддөг.

Түрлэгийн үйл ажиллагаа- Орчин үеийн шинжлэх ухааны судалгаагаар дэлхийн далай дахь түрлэгүүд нь Сар, Нарны хамтарсан таталцлын нөлөөгөөр үүсдэг. Мэдээжийн хэрэг, далайн түрлэгт сар, нарны нөлөө байдаг, гэхдээ энэ нь миний бодлоор нэлээд маргаантай асуулт бөгөөд би Сар, нарны байрлалыг харуулсан интерактив симуляцийг үзэхийг хүсч байна. Далайн түрлэг давхцаж байх болно, би ийм сайн симуляцийг хараагүй байгаа нь орчин үеийн эрдэмтдийн компьютерийн симуляцид дуртайг бодоход маш хачирхалтай юм.

Ядаж л "түрлэгийн эллипс" үүсэхээс эхлээрэй гэж хариулахаас илүү далайн түрлэгийн талаар олон асуулт байна. Би таталцлын нөлөөгөөр сар эсвэл наранд хамгийн ойр байгаа хэсэгт усны "антинод" үүсгэдэг, мөн үүнтэй төстэй зүйл юу үүсгэдэг болохыг би ойлгож байна. Хэрэв та дэлхийн алслагдсан хэсэгт байрлах "антинод" -ыг харвал №1 тэгшитгэлийн хувьд ийм зүйл болохгүй.

Сайн физикчид далайн түрлэгт голлох үүрэг нь хүчний хэмжээ биш, харин түүний градиент, тухайлбал Сар нь илүү их хүчний градиенттэй бөгөөд далайн түрлэгт илүү их нөлөө үзүүлдэг, нар нь бага градиенттэй байдаг гэдэгтэй санал нэгджээ. далайн түрлэгт бага нөлөөлдөг, гэхдээ уучлаарай 1-р тэгшитгэлд тийм зүйл байхгүй, Ньютон ч тэгж хэлээгүй, бид үүнийг яаж ойлгох вэ? Мэдээжийн хэрэг, Британийн "эрдэмтдийн" сайн мэдэх үр дүнд хийсэн өөр нэг зохицуулалт. Далайн түрлэг нь тодорхой хэмжээнд хүрэхэд Британийн "эрдэмтэд" улам бүр шийджээ төөрөгдүүлэхТалархалтай сонсогчид, энэ нь юу үнэн болох нь тодорхойгүй байна.

Далайн түрлэгийг тооцоолох зөв алгоритмын талаар надад ямар ч санал байхгүй, гэхдээ бүх шууд бус шинж тэмдгүүд нь хэнд ч байхгүй гэдгийг харуулж байна.

Кавендишийн туршилт- мушгих тэнцвэрийг ашиглан "таталцлын тогтмол"-ыг тодорхойлох. Энэ бол орчин үеийн физикийн шинжлэх ухааны жинхэнэ гутамшиг бөгөөд энэ нь ичгүүртэй гэдэг нь Кавендишийн үед ч тодорхой байсан (1790), гэхдээ хэрэв тэрээр уйтгартай байдалд анхаарлаа хандуулсан бол жинхэнэ "Британийн" эрдэмтэн болохгүй байх байсан. гадаад ертөнц, физикийн үүднээс авч үзвэл энэ муухай туршилт физикийн бүх сурах бичигт орсон бөгөөд одоо ч байсаар байна. Саяхан л шинжлэх ухааны нэрт зүтгэлтнүүд түүний дахин үржих чадварт бага зэрэг санаа зовж эхэлсэн.

Туршилт нь дэлхийн нөхцөлд үндсэндээ давтагдах боломжгүй юм. Асуулт нь Касимираас нэлээд эрт таамаглаж байсан "Казимир эффект"-ийн тухай ч, бүтцийн дулааны гажуудал, ачааллын цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэлийн тухай ч биш юм. Гол асуудал бол угсралтын урт хугацааны байгалийн хэлбэлзэл бөгөөд хуурай газрын нөхцөлд энэ гажуудлыг ямар ч аргаар арилгах боломжгүй юм.

Би хувьдаа Британийн эрдэмтэд ямар тоо баримт гаргаж ирснийг хэлж чадахгүй, хамгийн сүүлийн үеийн физикийн судалгаагаар энэ бүхэн бодит таталцлын харилцан үйлчлэлтэй ямар ч холбоогүй хог хаягдал гэдгийг л хэлж чадна. Тиймээс энэ туршлага нь юуг ч нотлох эсвэл үгүйсгэх боломжгүй юм - энэ бол зүгээр л хог хаягдал бөгөөд ямар ч ашиг тустай зүйл хийх боломжгүй бөгөөд үүнээс ч илүүтэйгээр "таталцлын тогтмол" утгыг олох боломжгүй юм.

Жаахан хараалаа

Өөр олон баримтыг жагсаах боломжтой байсан ч би энэ талаар нэг их утга учир олж харахгүй байна - энэ нь юу ч нөлөөлөөгүй хэвээр байна, "физикчид" таталцлын улмаас дөрвөн зуун жилийн турш нэг газар цагийг тэмдэглэж ирсэн. Тэдний хувьд байгальд юу тохиолдох нь хамаагүй чухал бөгөөд зарим Англикан теологичдын хэлсэнчлэн Нобелийн шагналыг зөвхөн үүний төлөө өгдөг нь ойлгомжтой.

Одоо залуучууд физикийг "үл тоомсорлодог", эрх баригчдыг үл хүндэтгэдэг, бусад утгагүй зүйл гэж халаглах нь маш моод болжээ. Хэрэв манай Британийн түншүүдийн заль мэх нь контакт линзгүй харагдаж байвал ямар хүндэтгэлтэй байх вэ? Физик өгөгдөл нь шинжлэх ухааны бүх үзэл баримтлалтай шууд зөрчилдөж байгаа боловч шар шувууг дэлхийн бөмбөрцөг дээр тогтмол татсаар байгаа бөгөөд энэ сонирхолтой үйл ажиллагааны төгсгөл харагдахгүй байна. Орчин үеийн мэдээллийн аюулгүй байдлыг харгалзан бидний үйл хэрэг Их Эзэний өмнө хэрхэн явагдаж байгааг залуучууд харж байгаа бөгөөд тэд зохих дүгнэлтийг гаргаж байгаа гэдэгт би итгэлтэй байна.

Орчин үеийн физикийн хамгийн том нууц бол нарны аймгийн таталцлын хүчний өвөрмөц утгууд гэж би бодож байна, эс тэгвээс яагаад газардах үед (сарт буух, газардах, Ангараг дээр буух) осол аваар гарах болов, гэхдээ хүн бүр "Агуу эрдэмтэн"-ийн тухай тарнийг үргэлжлүүлэн уншдаг бөгөөд түүний хууль тогтоомж нь хөлс, цусаар олсон мэдлэгээ бусдад өгөхийг хүсэхгүй байгаа нь ойлгомжтой.

Орчин үеийн сансар судлал нь бүр ч ядаргаатай нь хүмүүст таталцлын талаар ямар ч баримт байдаггүй, гэхдээ тэд харанхуй матери, харанхуй энерги, хар нүх, таталцлын долгионыг аль хэдийн гаргаж ирсэн. Магадгүй эхлээд ядаж Дэлхий, Нарны эргэн тойрон, туршилтын аппаратуудыг ажиллуулж, юу болохыг олж мэдье, тиймээс бид янз бүрийн шизофрени өвчний талаар ярьж эхлэх болно, гэхдээ үгүй, Британийн "эрдэмтэд" тийм биш юм. Үүний үр дүнд бид "шинжлэх ухааны" нийтлэлүүдийн үер болж, нийт үнэ цэнэ нь хаа нэгтээ доод цэгт хүрэв.

Энд тэд намайг эсэргүүцэх болно, мэдээжийн хэрэг Эйнштейн болон түүний бүлэглэл бас бий. Эдгээр сайн хүмүүс Ньютоныг өөрөөс нь давсан гэдгийг та мэднэ, Ньютон ядаж таталцлын хүч байдаг гэж хэлсэн, Бурханы хүслээр ч гэсэн Эйнштейн тэдгээрийг төсөөлөл гэж зарласан, биетүүд би (Эйнштейн) үүнийг хүсч байгаа учраас нисдэг, өөр арга байхгүй. Тэрээр Бурханыг ч алдаж чадсан судалгаа. Тиймээс би өвчтэй ухамсрын эдгээр агностик мушгиралтыг буруушаахгүй, би үүнийг шинжлэх ухааны мэдээлэл гэж үзэж чадахгүй. Энэ бол үлгэр, эссэ, философи, эмпиризмээс өөр зүйл юм.

дүгнэлт

Бүх боломжтой түүх, ялангуяа хамгийн сүүлийн үеийн түүх нь манай Британийн түншүүд юу ч үнэ төлбөргүй өгдөггүй гэдгийг баттай нотолж байгаа боловч одоо тэд таталцлын онолыг бүхэлд нь гэнэт өгөөмөр харьцаж байгаа нь наад зах нь сэжигтэй юм.

Би хувьдаа тэдний сайн санаануудад огт итгэдэггүй, бүх биет мэдээлэл, ялангуяа манай түншүүдээс олж авсан мэдээлэлд нарийн төвлөрсөн аудит хэрэгтэй, эс тэгвээс бид дахин мянган жилийн турш янз бүрийн жигшүүрт хар бараан үзэлтнүүдээр эгогоо маажих болно. биднийг хүний ​​болон материаллаг хохирогчидтой эцэс төгсгөлгүй асуудалд чирэх болно.

Өгүүллийн гол дүгнэлт нь таталцал нь үзэгдлийн хувьд 400 жилийн өмнөхтэй адил судалгааны түвшинд, ядаж л олон нийтийн мэдлэгийн хүрээнд байна. Эцэст нь Британийн дурсгалуудыг үнсэх бус бодит ертөнцийг судлах ажилд орцгооё.

Гэсэн хэдий ч хүн бүр байгаа баримт дээр үндэслэн өөрийн үзэл бодлоо чөлөөтэй илэрхийлэх боломжтой.

Уламжлалт мэргэн ухаан

Нарны аймгийн онцгой биетүүд - сүүлт одууд байдаг.
Сүүлт од бол хэдэн км хэмжээтэй жижиг биет юм. Энгийн астероидоос ялгаатай нь сүүлт од нь янз бүрийн мөс агуулдаг: ус, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, метан болон бусад. Сүүлт од Бархасбадийн тойрог замд ороход эдгээр мөсүүд хурдан ууршиж, сүүлт одны гадаргууг тоос шороотой хамт орхиж, кома гэж нэрлэдэг - хатуу цөмийг тойрсон хий, тоосны үүл үүсгэдэг. Энэхүү үүл нь цөмөөс хэдэн зуун мянган километрийн зайд үргэлжилдэг. Нарны туссан гэрлийн ачаар сүүлт од (өөрөө биш, зөвхөн үүл) харагдах болно. Хөнгөн даралтын ачаар үүлний нэг хэсэг нь сүүлт одноос олон сая километрийн зайд сунадаг сүүл рүү татагддаг (2-р зургийг үз). Маш сул таталцлын улмаас кома болон сүүл дэх бүх бодис нөхөж баршгүй алга болдог. Тиймээс наранд ойрхон нисч байгаа сүүлт од өөрийн массын хэдэн хувийг, заримдаа түүнээс ч их хувийг алдаж болно. Түүний амьдралын хугацаа нь одон орны хэмжүүрээр өчүүхэн бага юм.
Шинэ сүүлт од хаанаас ирдэг вэ?

Уламжлалт космогонизмын дагуу тэд Оортын үүл гэж нэрлэгддэг үүлнээс ирдэг. Нарнаас зуун мянган одон орны нэгжийн зайд (хамгийн ойрын од хүртэлх хагас зайд) сүүлт одны асар том усан сан байдаг гэдгийг ерөнхийд нь хүлээн зөвшөөрдөг. Ойролцоох одод энэ усан санг үе үе хөндөж, дараа нь зарим сүүлт одны тойрог зам өөрчлөгддөг бөгөөд ингэснээр тэдний перигели нь нарны ойролцоо байдаг бөгөөд түүний гадаргуу дээрх хийнүүд ууршиж, асар том кома, сүүлийг үүсгэдэг бөгөөд сүүлт од нь дурангаар харагддаг, заримдаа нүцгэн нүдээр. Зурган дээр 1997 оны алдарт Хейл-Бопп сүүлт од байна.

Oort үүл хэрхэн үүссэн бэ? Нийтээр хүлээн зөвшөөрсөн хариулт бол энэ юм. Нарны аймаг үүсэх хамгийн эхэн үед аварга гаригуудын бүсэд арав ба түүнээс дээш километрийн диаметртэй олон мөсөн биетүүд үүссэн. Тэдний зарим нь аварга гаригууд болон тэдгээрийн дагуулуудын нэг хэсэг болж, зарим нь Нарны аймгийн захад хаягджээ. Энэ үйл явцад Бархасбадь гол үүрэг гүйцэтгэсэн боловч Санчир, Тэнгэрийн ван, Далай ван нар мөн таталцлын талбайгаа үүнд оруулсан. Ерөнхийдөө энэ үйл явц нь иймэрхүү харагдаж байв: сүүлт од Бархасбадийн хүчтэй таталцлын талбайн ойролцоо нисч, хурдаа өөрчилснөөр Нарны аймгийн захад хүрдэг.

Үнэн, энэ нь хангалттай биш юм. Хэрэв сүүлт одны перигелион нь Бархасбадь гаригийн тойрог замд, түүний апелион нь захын хаа нэгтээ байгаа бол тооцоолоход хялбар хугацаа нь хэдэн сая жил болно. Нарны аймгийн оршин тогтнох хугацаанд ийм сүүлт од наранд бараг мянга дахин ойртож, уурших боломжтой бүх хий нь уурших болно. Тиймээс сүүлт од захад байх үед ойр орчмын оддын нөлөөллөөс болж тойрог зам нь маш их өөрчлөгдөж, перигелион нь нарнаас маш хол байх болно гэж таамаглаж байна.

Тэгэхээр энэ нь дөрвөн үе шаттай үйл явц юм. 1. Бархасбадь нарны аймгийн захад хэсэг мөсөн шидэж байна. 2. Хамгийн ойрын од нь тойрог замаа өөрчилдөг тул тойрог замын перигелион нь нарнаас хол байна. 3. Ийм тойрог замд мөсөн хэсэг бараг хэдэн тэрбум жилийн турш бүрэн бүтэн хэвээр байна. 4. Ойролцоогоор өнгөрч буй өөр нэг од дахин тойрог замд нь саад учруулж, перигелион нь наранд ойрхон байна. Үүний үр дүнд мөсөн хэсэг бидэн рүү нисдэг. Мөн бид үүнийг шинэ сүүлт од шиг харж байна.

Орчин үеийн космогонистуудад энэ бүхэн үнэхээр үндэслэлтэй мэт санагддаг. Гэхдээ тийм үү? Бүх дөрвөн алхамыг нарийвчлан авч үзье.

Гравитацийн маневр

Анхны уулзалт

Би таталцлын маневртай анх 9-р ангидаа бүсийн физикийн олимпиадаас танилцсан. Даалгавар нь ийм байв.
Пуужин дэлхийгээс V хурдтай (таталцлын талбайгаас нисэхэд хангалттай) эхэлдэг. Пуужин нь F хүч бүхий хөдөлгүүртэй бөгөөд t хугацаанд ажиллах боломжтой. Пуужингийн эцсийн хурд хамгийн их байхын тулд хөдөлгүүрийг хэдэн цагт асаах ёстой вэ? Агаарын эсэргүүцлийг үл тоомсорлох.

Эхлээд хөдөлгүүрийг хэзээ асаах нь хамаагүй юм шиг надад санагдсан. Үнэн хэрэгтээ эрчим хүч хэмнэх хуулийн дагуу пуужингийн эцсийн хурд ямар ч тохиолдолд ижил байх ёстой. Пуужингийн эцсийн хурдыг хоёр тохиолдолд тооцоолоход л үлддэг: 1. Бид хөдөлгүүрийг эхэнд нь асаана, 2. Дэлхийн таталцлын орон зайг орхисны дараа хөдөлгүүрийг асаана. Дараа нь үр дүнг харьцуулж, пуужингийн эцсийн хурд хоёр тохиолдолд ижил байгаа эсэхийг шалгаарай. Гэхдээ дараа нь би хүч нь: зүтгүүрийн хүчийг хурдыг дахин үржүүлсэнтэй тэнцүү гэдгийг санав. Тиймээс пуужингийн хурд хамгийн их байх үед хөдөлгүүрийг нэн даруй асаавал пуужингийн хөдөлгүүрийн хүч хамгийн их байх болно. Тиймээс зөв хариулт нь: бид хөдөлгүүрийг нэн даруй асааж, дараа нь пуужингийн эцсийн хурд хамгийн их байх болно.

Хэдийгээр би асуудлыг зөв шийдсэн ч асуудал хэвээр байна. Пуужингийн эцсийн хурд, тиймээс эрчим хүч нь хөдөлгүүрийг ямар үед асаахаас хамаарна. Энэ нь эрчим хүчний хэмнэлтийн хуулийг илт зөрчиж байгаа бололтой. Эсвэл биш? Юу болсон бэ? Эрчим хүчийг хэмнэх ёстой! Энэ бүх асуултад Олимпийн дараа хариулахыг хичээсэн

Пуужингийн цохилт нь түүний хурдаас хамаарна. Энэ бол чухал зүйл бөгөөд хэлэлцэх нь зүйтэй юм.
F хүчийг үүсгэдэг хөдөлгүүртэй, M масстай пуужинтай болцгооё. Энэ пуужинг хоосон орон зайд (од, гаригаас хол) байрлуулж, хөдөлгүүрийг асаацгаая. Пуужин ямар хурдатгалтайгаар хөдлөх вэ? Бид Ньютоны хоёрдугаар хуулиас хариултыг мэднэ: хурдатгал А нь дараахтай тэнцүү байна.
A = F/M

Одоо пуужин өндөр хурдтай, тухайлбал 100 км/сек хурдтай хөдөлж байгаа өөр инерцийн лавлах систем рүү шилжье. Энэ лавлах хүрээн дэх пуужингийн хурдатгал хэд вэ?
Хурдатгал нь инерцийн жишиг хүрээний сонголтоос ХААРАЛТАЙ БАЙХГҮЙ, тиймээс энэ нь ижил байх болно.
A = F/M
Пуужингийн масс нь мөн өөрчлөгддөггүй (100 км/сек нь харьцангуй үзүүлэлт биш), тиймээс F түлхэх хүч нь Ижил байх болно.
Тиймээс пуужингийн хүч нь түүний хурдаас хамаарна. Эцсийн эцэст хүч нь хурдаар үржүүлсэн хүчтэй тэнцүү юм. Хэрэв пуужин 100 км/сек хурдтай хөдөлж байгаа бол түүний хөдөлгүүрийн хүч 1 км/сек хурдтай хөдөлж буй пуужин дээрх яг ижил хөдөлгүүрээс 100 дахин хүчтэй болох нь тогтоогджээ.

Эхлээд харахад энэ нь хачирхалтай, бүр парадокс юм шиг санагдаж магадгүй юм. Асар их нэмэлт хүч хаанаас ирдэг вэ? Эрчим хүчийг хэмнэх ёстой!
Энэ асуудлыг авч үзье.
Пуужин үргэлж тийрэлтэт хөдөлгүүрээр хөдөлдөг: янз бүрийн хийг өндөр хурдтайгаар сансарт шиддэг. Тодорхой байхын тулд бид хийн ялгаруулалтын хурдыг 10 км/сек гэж үздэг. Хэрэв пуужин 1 км / сек хурдтай хөдөлдөг бол түүний хөдөлгүүр нь голчлон пуужин биш, харин пуужингийн түлшийг хурдасгадаг. Тиймээс пуужинг хурдасгах хөдөлгүүрийн хүч тийм ч өндөр биш юм. Харин пуужин 10 км/сек хурдтай хөдөлдөг бол гадагшлуулсан түлш нь гадны ажиглагчтай харьцуулахад АМРАХ болно, өөрөөр хэлбэл хөдөлгүүрийн бүх хүчийг пуужинг хурдасгахад зарцуулна. Пуужин 100 км/сек хурдтай хөдөлвөл яах вэ? Энэ тохиолдолд хөөгдсөн түлш 90 км/сек хурдтай хөдөлнө. Өөрөөр хэлбэл, түлшний хурд 100-аас 90 км/сек хүртэл БУУРНА. Эрчим хүчийг хадгалах хуулийн дагуу түлшний кинетик энергийн БҮХ ялгаа нь пуужинд шилжих болно. Тиймээс ийм хурдтай пуужингийн хөдөлгүүрийн хүч мэдэгдэхүйц нэмэгдэх болно.

Энгийнээр хэлбэл, хурдан хөдөлдөг пуужингийн хувьд түлш нь асар их кинетик энергитэй байдаг. Мөн энэ энергиээс пуужинг хурдасгах нэмэлт хүчийг гаргаж авдаг.

Одоо пуужингийн энэ шинж чанарыг практикт хэрхэн ашиглаж болохыг олж мэдэх л үлдлээ.

Практикт хэрэглэх оролдлого

Ойрын ирээдүйд та агааргүй амьдралын хэлбэрийг судлахын тулд Титан руу (1-3-р зургийг үз) Санчир гаригийн систем рүү пуужин хөөргөхөөр төлөвлөж байна гэж бодъё. Бид Бархасбадийн тойрог замд ниссэн бөгөөд пуужингийн хурд бараг тэг болж буурсан нь тогтоогдсон. Нислэгийн замыг зөв тооцоолоогүй эсвэл шатахуун нь хуурамч болох нь тогтоогдсон :) . Эсвэл түлшний тасалгаанд солир унаж, бараг бүх түлш нь алга болсон байж магадгүй юм. Юу хийх вэ?

Пуужинд хөдөлгүүр, бага хэмжээний түлш үлдсэн байна. Гэхдээ хөдөлгүүрийн хамгийн дээд хүчин чадал нь пуужингийн хурдыг 1 км / сек-ээр нэмэгдүүлэх явдал юм. Энэ нь Санчир гаригт хүрэхэд хангалтгүй гэдэг нь тодорхой. Тиймээс нисгэгч энэ сонголтыг санал болгодог.
“Бид Бархасбадийн таталцлын талбарт орж, түүн дээр унадаг. Үүний үр дүнд Бархасбадь пуужингаа асар хурдтай буюу ойролцоогоор 60 км/сек хүртэл хурдасгадаг. Пуужин энэ хурдыг хурдасгахад хөдөлгүүрийг асаана. Ийм хурдтай хөдөлгүүрийн хүч хэд дахин нэмэгдэх болно. Дараа нь бид Бархасбадийн таталцлын талбайгаас нисдэг. Ийм таталцлын маневр хийсний үр дүнд пуужингийн хурд 1 км/сек биш, харин ч хамаагүй илүү нэмэгддэг. Тэгээд бид Санчир гариг ​​руу нисч чадна."
Гэтэл хэн нэгэн эсэргүүцэж байна.
“Тийм ээ, Бархасбадийн ойролцоох пуужингийн хүч нэмэгдэнэ. Пуужин нэмэлт эрчим хүч авах болно. Гэхдээ бид Бархасбадийн таталцлын талбайгаас нисэх үед энэ бүх нэмэлт энергийг алдах болно. Эрчим хүч нь Бархасбадийн боломжит худагт үлдэх ёстой, эс тэгвээс мөнхийн хөдөлгөөнт машин шиг зүйл байх болно, энэ нь боломжгүй юм. Тиймээс таталцлын маневраас ямар ч ашиг гарахгүй. Бид зүгээр л цагаа үрэх болно."

Тиймээс пуужин Бархасбадь гарагаас холгүй, түүнтэй харьцуулахад бараг хөдөлгөөнгүй байна. Пуужин нь пуужингийн хурдыг ердөө 1 км/сек-ээр нэмэгдүүлэх хангалттай түлштэй хөдөлгүүртэй. Хөдөлгүүрийн үр ашгийг нэмэгдүүлэхийн тулд таталцлын маневр хийхийг санал болгож байна: пуужинг Бархасбадь дээр "унага". Энэ нь параболын дагуу таталцлын талбарт шилжих болно (зураг харна уу). Замын хамгийн доод цэг дээр (зураг дээр улаан загалмайгаар тэмдэглэгдсэн) энэ нь асах болно б хөдөлгүүр. Бархасбадийн ойролцоох пуужингийн хурд 60 км/сек болно. Хөдөлгүүр үүнийг улам хурдасгасны дараа пуужингийн хурд 61 км/сек хүртэл нэмэгдэнэ. Бархасбадийн таталцлын талбараас гарахад пуужин ямар хурдтай байх вэ?

Энэ даалгавар нь мэдээжийн хэрэг физикийг сайн мэддэг бол ахлах сургуулийн сурагчийн чадамжид багтдаг. Эхлээд та боломжит ба кинетик энергийн нийлбэрийн томъёог бичих хэрэгтэй. Дараа нь бөмбөгний таталцлын талбайн боломжит энергийн томъёог санаарай. Таталцлын тогтмол гэж юу болох, мөн Бархасбадийн масс, түүний радиусыг олж мэдэхийн тулд лавлах номноос хараарай. Эрчим хүч хадгалагдах хуулийг ашиглан алгебрийн хувиргалтыг хийснээр ерөнхий эцсийн томъёог гарга. Эцэст нь томъёонд бүх тоог орлуулж, тооцооллыг хийснээр та хариултыг авах болно. Хэн ч (бараг хэн ч) ямар ч томьёог судлахыг хүсдэггүй гэдгийг би ойлгож байгаа тул би танд ямар ч тэгшитгэлээр төвөг учруулахгүйгээр энэ асуудлын шийдлийг "хуруугаараа" тайлбарлахыг хичээх болно. Энэ нь ажиллана гэж найдаж байна! :) .

Хэрэв пуужин хөдөлгөөнгүй бол түүний кинетик энерги тэг болно. Хэрэв пуужин 1 км/сек хурдтай хөдөлж байвал түүний энерги нь 1 нэгж байна гэж үзэх болно. Үүний дагуу пуужин 2 км/сек хурдтай хөдөлдөг бол түүний энерги 4 нэгж, хэрэв 10 км / сек бол 100 нэгж гэх мэт. Энэ нь тодорхой байна. Бид асуудлын тал хувийг аль хэдийн шийдсэн.
Загалмайгаар тэмдэглэгдсэн цэг дээр (зураг харна уу) пуужингийн хурд 60 км/сек, энерги нь 3600 нэгж байна. Бархасбадийн таталцлын талбайгаас нисэхэд 3600 нэгж хангалттай. Пуужин хурдассны дараа түүний хурд 61 км / сек болж, энерги нь 61 квадрат (тооцоолуур авах) 3721 нэгж байв. Пуужин Бархасбадийн таталцлын талбайгаас гарахдаа ердөө 3600 нэгж зарцуулдаг. 121 нэгж үлдсэн. Энэ нь 11 км/сек хурдтай (квадрат үндэсийг авна) тохирч байна. Асуудал шийдэгдсэн. Энэ бол ойролцоо хариулт биш, ЯГТАЙ хариулт юм.

Таталцлын хүчийг нэмэлт эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашиглаж болохыг бид харж байна. Ойролцоох Бархасбадь шиг асар том биетэй пуужингийн хурдыг 1 км/сек хүртэл хурдасгах биш харин 11 км/сек хүртэл хурдасгах боломжтой (121 дахин их эрчим хүч, 12 мянган хувийн үр ашигтай!).

Бид хэрхэн эрчим хүчний асар их ашиг олж авсан бэ? Тэд ашигласан түлшээ пуужингийн ойролцоо хоосон орон зайд биш, харин Бархасбадийн үүсгэсэн гүн боломжит нүхэнд орхисонтой холбоотой. Ашигласан түлш нь ХАСАХ тэмдгээр илүү их боломжит энергийг хүлээн авсан. Тиймээс пуужин нь PLUS тэмдгээр илүү их кинетик энерги хүлээн авсан.

Векторыг эргүүлэх

Бид Бархасбадь гаригийн ойролцоо пуужин нисч байгаа бөгөөд түүний хурдыг нэмэгдүүлэхийг хүсч байна гэж бодъё. Гэтэл манайд шатахуун байхгүй. Бидэнд замаа засах түлш байгаа гэж хэлье. Гэхдээ энэ нь пуужингийн хурдыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэхэд хангалтгүй нь тодорхой юм. Бид таталцлын тусламжтайгаар пуужингийн хурдыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх боломжтой юу?
Хамгийн ерөнхий хэлбэрээр энэ даалгавар иймэрхүү харагдаж байна. Бид Бархасбадийн таталцлын талбарт тодорхой хурдтайгаар нисдэг. Дараа нь бид талбайгаас ниснэ. Бидний хурд өөрчлөгдөх болов уу? Мөн энэ нь хэр их өөрчлөгдөж чадах вэ?
Энэ асуудлыг шийдье.

Бархасбадь дээр байгаа ажиглагчийн үүднээс (эсвэл түүний массын төвтэй харьцуулахад хөдөлгөөнгүй) бидний маневр иймэрхүү харагдаж байна. Эхлээд пуужин Бархасбадь гарагаас маш хол зайд түүн рүү V хурдтайгаар хөдөлнө. Дараа нь Бархасбадь руу ойртож хурдасна. Энэ тохиолдолд пуужингийн зам нь муруй бөгөөд мэдэгдэж байгаагаар хамгийн ерөнхий хэлбэр нь гипербола юм. Пуужингийн хамгийн дээд хурд нь хамгийн бага ойртох үед байх болно. Энд гол зүйл бол Бархасбадьтай мөргөлдөх биш, харин түүний хажууд нисэх явдал юм. Хамгийн бага ойртсоны дараа пуужин Бархасбадь гарагаас холдож эхлэх бөгөөд хурд нь буурах болно. Эцэст нь пуужин Бархасбадийн таталцлын талбайгаас ниснэ. Энэ нь ямар хурдтай байх вэ? Ирэхэд яг адилхан. Пуужин Бархасбадь гаригийн таталцлын талбарт V хурдтайгаар нисч, түүнээс яг V хурдтайгаар ниссэн. Ямар нэг зүйл өөрчлөгдсөн үү? Үгүй ээ өөрчлөгдсөн. Хурдны ЧИГЛЭЛ өөрчлөгдсөн. Энэ нь чухал юм. Үүний ачаар бид таталцлын маневр хийж чадна.

Үнэн хэрэгтээ бидний хувьд чухал зүйл бол пуужингийн Бархасбадьтай харьцуулахад хурд биш, харин нартай харьцуулахад хурд юм. Энэ бол гелиоцентрик хурд гэж нэрлэгддэг хурд юм. Энэ хурдаар пуужин нарны аймгийн дундуур хөдөлдөг. Бархасбадь мөн нарны аймаг дамжин хөдөлдөг. Пуужингийн гелиоцентрик хурдны векторыг хоёр векторын нийлбэр болгон задалж болно: Бархасбадийн тойрог замын хурд (ойролцоогоор 13 км/сек) болон пуужингийн Бархасбадьтай ХАРЬЦСАН хурд. Энд ямар ч төвөгтэй зүйл байхгүй! Энэ бол 7-р ангид заасан вектор нэмэхэд зориулсан гурвалжингийн нийтлэг дүрэм юм. Мөн энэ дүрэм нь хүндийн хүчний маневрын мөн чанарыг ойлгоход ХАНГАЛТТАЙ юм.

Бид дөрвөн хурдтай. U(1) нь таталцлын маневр хийхээс өмнөх манай пуужингийн нартай харьцуулахад хурд юм. V(1) нь таталцлын маневр хийхээс өмнөх пуужингийн Бархасбадьтай харьцуулахад хурд юм. V(2) нь таталцлын маневр хийсний дараа пуужингийн Бархасбадьтай харьцуулахад хурд юм. V(1) ба V(2) магнитудын хувьд ТЭГШ, харин чиглэлийн хувьд ялгаатай. U(2) нь хүндийн хүчний маневр хийсний дараа пуужингийн нартай харьцуулахад хурд юм. Эдгээр дөрвөн хурд нь хоорондоо хэрхэн холбоотой болохыг харахын тулд зургийг харцгаая.

AO ногоон сум нь Бархасбадийн тойрог зам дахь хөдөлгөөний хурд юм. Улаан сум AB нь U(1): таталцлын маневр хийхээс өмнөх манай пуужингийн Нартай харьцуулахад хурд. Шар сум OB бол таталцлын маневр хийхээс өмнөх манай пуужингийн Бархасбадьтай харьцуулахад хурд юм. Шар сумтай үйлдлийн систем нь хүндийн хүчний маневр хийсний дараа пуужингийн Бархасбадьтай харьцуулахад хурд юм. Энэ хурд нь OB радиустай шар тойрог дээр хаа нэгтээ байх ёстой. Учир нь координатын системдээ Бархасбадь пуужингийн хурдны утгыг өөрчилж ЧАДАХГҮЙ, харин түүнийг зөвхөн тодорхой өнцгөөр (альфа) эргүүлж чаддаг. Эцэст нь хэлэхэд, хувьсах гүйдэл бол бидэнд хэрэгтэй зүйл юм: хүндийн хүчний маневр хийсний дараа пуужингийн хурд U(2).

Энэ нь ямар энгийн болохыг хараарай. Таталцлын хүчний маневр АС-ын дараах пуужингийн хурд нь таталцлын маневраас өмнөх пуужингийн хурд AB дээр нэмэх нь BC вектортой тэнцүү байна. Мөн BC вектор нь Бархасбадийн лавлах хүрээн дэх пуужингийн хурдны ӨӨРЧЛӨЛТ юм. Учир нь OS - OV = OS + VO = VO + OS = BC. Бархасбадьтай харьцуулахад пуужингийн хурдны вектор эргэлдэх тусам таталцлын маневр илүү үр дүнтэй байх болно.

Тиймээс, түлшгүй пуужин Бархасбадийн (эсвэл өөр гаригийн) таталцлын талбарт нисдэг. Бархасбадь гаригтай харьцуулахад маневр хийхээс өмнө ба ДАРААХ хурдны үнэ цэнэ ӨӨРЧЛӨХГҮЙ. Гэвч Бархасбадьтай харьцуулахад хурдны векторын эргэлтээс болж, Бархасбадьтай харьцуулахад пуужингийн хурд өөрчлөгдсөөр байна. Мөн энэ өөрчлөлтийн векторыг маневр хийхээс өмнө пуужингийн хурдны вектор дээр нэмдэг. Би бүх зүйлийг тодорхой тайлбарласан гэж найдаж байна.

Таталцлын маневрын мөн чанарыг илүү сайн ойлгохын тулд 1979 оны 7-р сарын 9-нд Бархасбадийн ойролцоо ниссэн Вояжер 2-ын жишээг ашиглан үүнийг харцгаая. Графикаас харахад (зураг харна уу) Бархасбадь гаригт 10 км/сек хурдтай ойртож, таталцлын талбайнаасаа 20 км/сек хурдтайгаар ниссэн байна. Зөвхөн хоёр тоо: 10 ба 20.
Та эдгээр тооноос хэр их мэдээлэл гаргаж чадахаа гайхах болно:
1. Вояжер 2 дэлхийн таталцлын талбайгаас гарахдаа ямар хурдтай байсныг бид тооцоолох болно.
2. Төхөөрөмж Бархасбадийн тойрог замд ойртсон өнцгийг олъё.
3. Вояжер 2 Бархасбадь хүртэл ниссэн хамгийн бага зайг тооцоолъё.
4. Бархасбадь дээр байрладаг ажиглагчтай харьцуулахад түүний замнал ямар байсныг олж мэдье.
5. Бархасбадьтай уулзсаны дараа сансрын хөлөг хазайсан өнцгийг олъё.

Бид нарийн төвөгтэй томъёог ашиглахгүй, гэхдээ ердийнх шигээ "хуруугаараа", заримдаа энгийн зураг ашиглан тооцооллыг хийх болно. Гэсэн хэдий ч бидний хүлээн авсан хариултууд үнэн зөв байх болно. 10 ба 20 гэсэн тоо нь үнэн зөв биш байж магадгүй тул тэдгээр нь үнэн зөв биш байх магадлалтай гэж хэлье. Тэдгээрийг графикаас аваад дугуйрсан. Нэмж дурдахад бидний ашиглах бусад тоонууд мөн дугуйрсан байх болно. Эцсийн эцэст, таталцлын маневрыг ойлгох нь бидний хувьд чухал юм. Тиймээс бид 10, 20-ийн тоог яг таг авах бөгөөд ингэснээр бидэнд барих зүйл бий болно.

1-р асуудлыг шийдье.
1км/сек хурдтай хөдөлж буй Вояжер 2-ын энерги 1 нэгж гэдгийг хүлээн зөвшөөрцгөөе. Бархасбадийн тойрог замаас нарны аймгаас гарах хамгийн бага хурд нь 18 км/сек байна. Энэ хурдны график нь зураг дээр байгаа бөгөөд энэ нь иймэрхүү байрладаг. Та Бархасбадийн тойрог замын хурдыг (ойролцоогоор 13 км/сек) хоёрын үндэсээр үржүүлэх хэрэгтэй. Хэрэв Вояжер 2 Бархасбадь гаригт ойртож байхдаа 18 км/сек хурдтай (эрчим хүч 324 нэгж) байсан бол Нарны таталцлын талбар дахь түүний нийт энерги (кинетик ба потенциалын нийлбэр) ЯГ 0 болно. Харин Вояжер 2-ын хурд ердөө 10 км/сек, энерги нь 100 нэгж байжээ. Энэ нь дүнгээс бага байна:
324-100 = 224 нэгж.
Энэхүү эрчим хүчний дутагдал нь Вояжер 2 дэлхийгээс Бархасбадь руу хөдөлж байх үед үүснэ.
Нарны аймгаас дэлхийн тойрог замаас гарах хамгийн бага хурд нь ойролцоогоор 42 км/сек (бага зэрэг илүү). Үүнийг олохын тулд дэлхийн тойрог замын хурдыг (ойролцоогоор 30 км/сек) хоёрын үндэсээр үржүүлэх хэрэгтэй. Хэрэв Вояжер 2 дэлхийгээс 42 км/сек хурдтай хөдөлж байсан бол кинетик энерги нь 1764 нэгж (42 квадрат), нийт кинетик энерги нь ТЭГ болно. Бидний олж мэдсэнээр Voyager 2-ийн энерги 224 нэгжээр бага, өөрөөр хэлбэл 1764 - 224 = 1540 нэгж байв. Бид энэ тооны үндсийг аваад Voyager 2 дэлхийн таталцлын талбайгаас 39.3 км/сек ниссэн хурдыг олно.

Дэлхийгээс Нарны аймгийн гаднах хэсэг рүү сансрын хөлөг хөөргөхдөө дүрмээр бол дэлхийн тойрог замын хурдны дагуу хөөргөнө. Энэ тохиолдолд дэлхийн хөдөлгөөний хурдыг аппаратын хурдад НЭМЭГДҮҮЛЭХ нь эрчим хүчний асар их ашиг олоход хүргэдэг.

Хурдны ЧИГЛЭЛИЙН асуудал хэрхэн шийдэгдэж байна вэ? Маш энгийн. Дэлхий тойрог замынхаа хүссэн хэсэгт хүрэх хүртэл тэд түүний хурдны чиглэлийг шаардлагатай болтол хүлээнэ. Ангараг гараг руу пуужин хөөргөх үед жижиг "цонх" байдаг бөгөөд энэ хугацаанд хөөргөхөд маш тохиромжтой байдаг. Хэрэв ямар нэг шалтгааны улмаас хөөргөх амжилтгүй болсон бол дараагийн оролдлого нь хоёр жилийн дараа гарахгүй гэдэгт итгэлтэй байж болно.

Өнгөрсөн зууны 70-аад оны сүүлчээр аварга гаригууд тодорхой дарааллаар эгнэх үед олон эрдэмтэд - селестиел механикийн мэргэжилтнүүд эдгээр гаригуудын байршилд тохиолдсон аз жаргалтай ослын давуу талыг ашиглахыг санал болгов. Хамгийн бага зардлаар Гранд Тур - БҮХ аварга гаригуудаар нэг дор аялах төслийг санал болгов. Үүнийг амжилттай хийсэн.
Хэрвээ бид хязгааргүй нөөцтэй, шатахууны нөөцтэй байсан бол хүссэн газраа, хүссэн үедээ нисэх боломжтой байсан. Гэхдээ эрчим хүч хэмнэх шаардлагатай тул эрдэмтэд зөвхөн эрчим хүчний хэмнэлттэй нислэг үйлддэг. Voyager 2-г дэлхийн хөдөлгөөний чиглэлийн дагуу хөөргөсөн гэдэгт итгэлтэй байж болно.
Бидний урьд нь тооцоолсноор түүний нартай харьцуулахад хурд нь 39.3 км/сек байв. Вояжер 2 Бархасбадь гаригт хүрэхэд хурд нь 10 км/сек хүртэл буурчээ. Тэр хаашаа явж байсан бэ?
Бархасбадийн тойрог замын хурд руу энэ хурдны проекцийг өнцгийн импульс хадгалагдах хуулиас олж болно. Бархасбадийн тойрог замын радиус нь дэлхийн тойрог замаас 5.2 дахин их. Энэ нь 39.3 км/сек-ийг 5.2-т хуваах шаардлагатай гэсэн үг юм. Бид 7.5 км/сек хурдтай байна. Өөрөөр хэлбэл, бидэнд хэрэгтэй өнцгийн косинус нь 7.5 км / сек (Вояжерын хурдны проекц) -ийг 10 км / сек (Вояжерын хурд) -д хуваахад бид 0.75 болно. Мөн өнцөг нь өөрөө 41 градус байна. Энэ өнцгөөр Вояжер 2 Бархасбадийн тойрог замд ойртож ирэв.

Voyager 2-ын хурд болон хөдөлгөөний чиглэлийг мэдсэнээр бид таталцлын маневрын геометрийн диаграммыг зурж болно. Үүнийг ингэж хийсэн. Бид А цэгийг сонгож, түүнээс Бархасбадийн тойрог замын хурдны векторыг (сонгосон масштабаар 13 км / сек) зурна. Энэ векторын төгсгөлийг (ногоон сум) O үсгээр тэмдэглэв (1-р зургийг үз). Дараа нь А цэгээс бид Voyager 2-ын хурдны векторыг (сонгосон масштабаар 10 км/сек) 41 градусын өнцгөөр зурна. Энэ векторын төгсгөлийг (улаан сум) B үсгээр тэмдэглэв.
Одоо бид О цэг дээр төвтэй, |OB| радиустай тойрог (шар өнгө) байгуулав (2-р зургийг үз). Таталцлын маневр хийхээс өмнө болон дараа нь хурдны векторын төгсгөл нь зөвхөн энэ тойрог дээр байж болно. Одоо бид 20 км/сек (сонгосон масштабаар) радиустай тойрог зурж, төв нь А цэгт байна. Энэ бол таталцлын маневр хийсний дараах Вояжерын хурд юм. Энэ нь ямар нэгэн С цэг дээр шар тойрогтой огтлолцдог.

Бид Voyager 2-ын 1979 оны 7-р сарын 9-нд хийсэн хүндийн хүчний маневрыг зурсан. AO нь Бархасбадийн тойрог замын хурдны вектор юм. AB бол Вояжер 2-ын Бархасбадь гаригт ойртсон хурдны вектор юм. OAB өнцөг нь 41 градус байна. АС нь таталцлын маневр хийсний дараах Voyager 2-ын хурдны вектор юм. Зургаас харахад OAC өнцөг нь ойролцоогоор 20 градус байна (OAB өнцгийн хагас). Хэрэв хүсвэл зураг дээрх бүх гурвалжинг өгөгдсөн тул энэ өнцгийг нарийн тооцоолж болно.
OB нь Бархасбадь дээрх ажиглагчийн ХАРАХ ӨНЦӨГӨӨ ВОЯЖЕР 2 Бархасбадь гаригт ойртох хурдны вектор юм. OS нь Бархасбадь дээрх ажиглагчтай харьцуулахад маневр хийсний дараах Вояжерийн хурдны вектор юм.

Хэрэв Бархасбадь эргэдэггүй, харин та нар нарны доорхи талд байсан бол (Нар дээд цэгтээ байна) Вояжер 2 баруунаас зүүн тийш хөдөлж байгааг харах болно. Эхлээд энэ нь тэнгэрийн баруун хэсэгт үзэгдэж, дараа нь ойртож, Зенитэд хүрч, нарны дэргэд нисч, дараа нь зүүн талд тэнгэрийн хаяаны ард алга болжээ. Түүний хурдны вектор нь зургаас харахад ойролцоогоор 90 градус (альфа өнцөг) эргэв.

Асар их эрчим хүчний хэрэглээтэй холбоотой. Жишээлбэл, хөөргөх тавцан дээр зогсож, хөөргөхөд бэлэн болсон "Союз" пуужингийн жин 307 тонн бөгөөд үүний 270 гаруй тонн нь түлш, өөрөөр хэлбэл арслангийн хувь юм. Сансар огторгуй дахь хөдөлгөөнд галзуу их хэмжээний энерги зарцуулах хэрэгцээ нь нарны аймгийн алслагдсан хэсгийг судлахад тулгарч буй бэрхшээлтэй холбоотой юм.

Харамсалтай нь энэ чиглэлд техникийн нээлт хараахан хүлээгдээгүй байна. Сансрын нислэгийг төлөвлөхөд түлшний масс нь гол хүчин зүйл хэвээр байгаа бөгөөд инженерүүд нислэгийн ашиглалтын хугацааг уртасгахын тулд түлш хэмнэх бүх боломжийг ашигладаг. Мөнгө хэмнэх нэг арга бол таталцлын маневр юм.

Сансарт хэрхэн нисэх, таталцал гэж юу вэ

Агааргүй орон зайд тээврийн хэрэгслийг хөдөлгөх зарчим (сэнс, дугуй эсвэл бусад зүйлээр түлхэх боломжгүй орчин) нь дэлхий дээр үйлдвэрлэсэн бүх төрлийн пуужингийн хөдөлгүүрт ижил байдаг. Энэ бол тийрэлтэт цохилт юм. Тийрэлтэт хөдөлгүүрийн хүчийг таталцлын хүчээр эсэргүүцдэг. Физикийн хуультай хийсэн энэхүү тулаанд 1957 онд Зөвлөлтийн эрдэмтэд ялалт байгуулжээ. Түүхэнд анх удаа сансрын анхны хурдаа (ойролцоогоор 8 км/с) олж авсан хүний ​​гараар бүтээгдсэн төхөөрөмж дэлхийн гаригийн хиймэл дагуул болжээ.

80 гаруй кг жинтэй төхөөрөмжийг дэлхийн нам дор тойрог замд гаргахын тулд 170 тонн (хиймэл дагуулыг тойрог замд хүргэсэн R-7 пуужин ийм жинтэй байсан) төмөр, электроник, цэвэршүүлсэн керосин, шингэн хүчилтөрөгч шаардсан.

Орчлон ертөнцийн бүх хууль, зарчмуудын дотроос таталцал нь магадгүй гол хүчин зүйлүүдийн нэг юм. Энэ нь энгийн бөөмс, атом, молекулуудын бүтцээс эхлээд галактикуудын хөдөлгөөн хүртэлх бүх зүйлийг удирддаг. Мөн сансар огторгуйг судлахад саад болж байна.

Зөвхөн түлш биш

Эрдэмтэд дэлхийн анхны хиймэл дагуулыг хөөргөхөөс өмнө ч зөвхөн пуужингийн хэмжээ, хөдөлгүүрийн хүчийг нэмэгдүүлэх нь амжилтад хүрэх түлхүүр гэдгийг тодорхой ойлгож байсан. Судлаачдыг ийм заль мэхийг хайж олоход дэлхийн агаар мандлаас цааш хэр их түлш зарцуулдаг болохыг харуулсан тооцоолол, практик туршилтын үр дүнд хүргэсэн. Зөвлөлтийн зохион бүтээгчдийн хувьд ийм анхны шийдвэр бол сансрын хөлөг барих газрыг сонгох явдал байв.

За тайлбарлая. Дэлхийн хиймэл дагуул болохын тулд пуужин 8 км/с хүртэл хурдлах шаардлагатай. Гэхдээ манай гараг өөрөө тасралтгүй хөдөлгөөнд байдаг. Экватор дээр байрлах аливаа цэг секундэд 460 метрээс илүү хурдтайгаар эргэлддэг. Тиймээс тэг параллель бүсэд хөөргөсөн пуужин өөрөө секундэд бараг хагас километрийн чөлөөт хурдтай байх болно.

Тийм ч учраас ЗХУ-ын өргөн уудам нутагт өмнө зүгт байрлах газрыг сонгосон (Байконур дахь өдөр тутмын эргэлтийн хурд ойролцоогоор 280 м / с). 1964 онд пуужингийн таталцлын нөлөөллийг бууруулахад чиглэсэн илүү их амбицтай төсөл гарч ирэв. Энэ бол Италичуудын хоёроос угсарч, экваторт байрладаг "Сан Марко" тэнгисийн анхны сансрын хөлөг байв. Хожим нь энэхүү зарчим нь олон улсын тэнгисийн хөөргөх төслийн үндэс болсон бөгөөд өнөөг хүртэл арилжааны хиймэл дагуулуудыг амжилттай хөөргөж байна.

Хэн түрүүлж байсан

Алсын зайн сансрын нислэгийн талаар юу хэлэх вэ? ЗХУ-ын эрдэмтэд сансрын биетүүдийн таталцлын хүчийг ашиглан нислэгийн замыг өөрчлөх анхдагчид байв. Бидний мэдэж байгаагаар манай байгалийн хиймэл дагуулын алс талыг Зөвлөлтийн Луна-1 сансрын хөлөг анх авсан. Сарны эргэн тойронд ниссэний дараа төхөөрөмж нь дэлхийн бөмбөрцгийн хойд хагас руу чиглэхийн тулд дэлхий рүү буцаж очих цагтай байх нь чухал байв. Эцсийн эцэст, мэдээллийг (хүлээн авсан гэрэл зургийн зургийг) хүмүүст дамжуулах шаардлагатай байсан бөгөөд мөрдөх станцууд болон радио антенны тавагнууд яг дэлхийн бөмбөрцгийн хойд хагаст байрладаг байв.

Америкийн эрдэмтэд сансрын хөлгийн чиглэлийг өөрчлөхийн тулд таталцлын хүчний маневруудыг ашигласан амжилтаас дутахааргүй амжилтанд хүрсэн. Маринер 10 гараг хоорондын робот сансрын хөлөг Сугар гаригийн ойролцоо ниссэний дараа нарны доод тойрог замд шилжиж, Мөнгөн усыг судлахын тулд хурдаа багасгах шаардлагатай болсон. Энэ маневр хийхэд хөдөлгүүрээс тийрэлтэт тийрэлтэт хүчийг ашиглахын оронд Сугар гаригийн таталцлын талбайн нөлөөгөөр тээврийн хэрэгслийн хурд удааширчээ.

Хэрхэн ажилладаг

Исаак Ньютоны туршилтаар нээсэн, батлагдсан дэлхийн таталцлын хуулийн дагуу бүх масстай бие бие биенээ татдаг. Энэхүү таталцлын хүчийг хялбархан хэмжиж, тооцоолох боломжтой. Энэ нь хоёр биеийн масс болон тэдгээрийн хоорондох зайгаас хамаарна. Ойртох тусам илүү хүчтэй болно. Түүгээр ч зогсохгүй бие бие биедээ ойртох тусам таталцлын хүч асар их нэмэгддэг.

Сансар огторгуйн том биетийн (тодорхой гаригийн) ойролцоо нисч буй сансрын хөлөг замаа хэрхэн өөрчилдөгийг зурагт үзүүлэв. Түүгээр ч барахгүй том биетээс хамгийн хол нисч буй 1-р төхөөрөмжийн хөдөлгөөний явц маш бага өөрчлөгддөг. 6-р төхөөрөмжийн талаар мөн адил зүйлийг хэлж болохгүй. Планетоид нислэгийн чиглэлээ эрс өөрчилдөг.

Таталцлын оосор гэж юу вэ? Энэ яаж ажилдаг вэ

Таталцлын маневр ашиглах нь сансрын хөлгийн хөдөлгөөний чиглэлийг өөрчлөх төдийгүй хурдыг нь тохируулах боломжийг олгодог.

Зураг дээр ихэвчлэн түүнийг хурдасгахад ашигладаг сансрын хөлгийн замыг харуулж байна. Ийм маневр хийх зарчим нь энгийн: улаанаар тодорсон траекторийн хэсэгт төхөөрөмж түүнээс зугтаж буй гаригийг гүйцэж байгаа мэт харагдаж байна. Илүү том бие нь таталцлын хүчээр жижиг биеийг чирж, хурдасгадаг.

Дашрамд хэлэхэд, зөвхөн сансрын хөлөг ийм байдлаар хурдасдаггүй. Одтой холбоогүй селестиел биетүүд галактикийн эргэн тойронд хүч чадал, гол хүчээр алхаж байгаа нь мэдэгдэж байна. Эдгээр нь харьцангуй жижиг астероидууд (нэг нь одоогоор Нарны аймагт зочилж байгаа) болон зохистой хэмжээтэй гаригууд байж болно. Одон орон судлаачид энэ нь таталцлын оосор, өөрөөр хэлбэл илүү том сансрын биетийн нөлөөгөөр бага масстай биетүүдийг өөрсдийн системийн хил хязгаараас гадагш шидэж, тэднийг хоосон орон зайн мөсөн хүйтэнд мөнхөд тэнүүчилж байна гэж үздэг.

Хэрхэн хурдыг бууруулах вэ

Гэхдээ сансрын хөлгүүдийн таталцлын маневруудыг ашигласнаар зөвхөн хурдасгах төдийгүй хөдөлгөөнийг удаашруулах боломжтой юм. Ийм тоормосны диаграммыг зурагт үзүүлэв.

Улаан өнгөөр ​​тодорсон траекторийн хэсэгт гаригийн таталцлын хүч нь таталцлын дүүгүүртэй хувилбараас ялгаатай нь төхөөрөмжийн хөдөлгөөнийг удаашруулна. Эцсийн эцэст, таталцлын вектор ба хөлөг онгоцны нислэгийн чиглэл эсрэг байна.

Үүнийг ямар тохиолдолд ашигладаг вэ? Голчлон судлагдаж буй гаригуудын тойрог замд гариг ​​хоорондын автомат станцуудыг хөөргөх, мөн нарны эргэн тойрон дахь бүс нутгийг судлахад зориулагдсан. Нар руу эсвэл жишээлбэл, гэрэлтүүлэгчтэй хамгийн ойрхон Буд гараг руу шилжих үед аливаа төхөөрөмж хурдаа сааруулах арга хэмжээ авахгүй бол дур зоргоороо хурдасгах болно. Манай од гайхалтай масстай, асар их таталцлын хүчтэй. Хэт хурдтай болсон сансрын хөлөг нарны гэр бүлийн хамгийн жижиг гариг ​​болох Буд гаригийн тойрог замд орж чадахгүй. Усан онгоц зүгээр л өнгөрөх болно, нялх Мөнгөн ус түүнийг хангалттай хүчтэй татаж чадахгүй. Моторыг тоормослоход ашиглаж болно. Гэхдээ нар руу чиглэсэн таталцлын маневраар, сар, дараа нь Сугар гариг ​​дээр нисэх нь пуужингийн цохилтын хэрэглээг багасгах болно. Энэ нь бага түлш шаардагдах бөгөөд суллагдсан жинг нэмэлт судалгааны тоног төхөөрөмжийг байрлуулахад ашиглаж болно гэсэн үг юм.

Зүүний нүд рүү унах

Хэрэв таталцлын анхны маневруудыг ичимхий, эргэлзсэн байдлаар хийсэн бол хамгийн сүүлийн үеийн гариг ​​хоорондын сансрын нислэгийн маршрутыг таталцлын тохируулгатай бараг үргэлж төлөвлөдөг. Хамгийн гол нь одоо компьютерийн технологийн хөгжил, мөн Нарны аймгийн биетүүдийн тухай үнэн зөв мэдээлэл, ялангуяа тэдгээрийн масс, нягтралын ачаар астрофизикчид илүү нарийвчлалтай тооцоолол хийх боломжтой болсон. Мөн таталцлын маневрыг маш нарийн тооцоолох шаардлагатай.

Маневр хийх аварга

Ашиглалтын явцад төхөөрөмж Санчир, Бархасбадь, Тэнгэрийн ван, Далай ван гаригт очиж үзсэн. Нислэгийн туршид нарны таталцлын хүч түүнд нөлөөлж, хөлөг онгоц аажмаар холдов. Гэхдээ сайн тооцоолсон таталцлын маневруудын ачаар гариг ​​бүрийн хувьд хурд нь буураагүй, харин нэмэгдсэн байна. Судлагдсан гариг ​​бүрийн хувьд таталцлын хүчний чавхны зарчмын дагуу замыг барьсан. Таталцлын залруулга ашиглаагүй бол Вояжерыг өнөөг хүртэл илгээх боломжгүй байсан.

Розетта эсвэл Шинэ Horizons зэрэг алдартай даалгавруудыг эхлүүлэхийн тулд Voyagers-ээс гадна хүндийн хүчний маневруудыг ашигласан. Ийнхүү "Розетта" Чурюмов-Герасименко сүүлт одыг хайхын өмнө Дэлхий болон Ангараг гаригийн ойролцоо 4 удаа таталцлын хурдатгалын маневр хийжээ.

Түлшний таталцлын маневр нь сансрын хөлгийг хэр их хэмнэж байсныг төсөөлөхөд бэрх юм. Тэд аварга гаригуудын ойр орчимд хүрч, тэр ч байтугай нарны аймгийн гадна үүрд явахад тусалдаг. Бидэнтэй харьцангуй ойр орших сүүлт од, астероидуудыг судлахад ч таталцлын маневр ашиглан хамгийн хэмнэлттэй замыг тооцоолох боломжтой. "Сансрын дүүгүүр"-ийн санаа хэзээ төрсөн бэ? Тэгээд анх хэзээ хэрэгжиж эхэлсэн бэ?

Байгалийн үзэгдлийн хувьд таталцлын маневрыг өнгөрсөн үеийн одон орон судлаачид анх нээж, сүүлт оддын тойрог зам, тэдгээрийн үе (мөн улмаар тойрог замын хурд) нь гаригуудын таталцлын нөлөөн дор ихээхэн өөрчлөлт гардаг гэдгийг ойлгосон. Ийнхүү богино хугацааны сүүлт одууд Куйперийн бүсээс Нарны аймгийн дотоод хэсэгт шилжсэний дараа тэдний тойрог замд мэдэгдэхүйц өөрчлөлт нь асар том гаригуудын таталцлын нөлөөн дор, тэдэнтэй өнцгийн импульс солилцох үед эрчим хүчний зардалгүйгээр явагддаг. .

Сансрын нислэгийн зорилгодоо хүрэхийн тулд таталцлын маневр ашиглах санааг Майкл Минович 60-аад онд оюутан байхдаа НАСА-гийн тийрэлтэт хөдөлгүүрийн лабораторид дадлага хийж байхдаа боловсруулсан. Таталцлын маневр хийх санааг анх Маринер 10 гараг хоорондын автомат станцын нислэгийн замд, Сугар гаригийн таталцлын талбарыг Буд гаригт хүрэхэд ашиглаж байсан үед хэрэгжүүлжээ.

"Цэвэр" таталцлын маневр хийх үед селестиел биет рүү ойртохын өмнөх ба дараа нь хурдны модулийн тэгш байдлын дүрмийг чанд баримталдаг. Хэрэв бид гаригийн төв координатаас гелиоцентрик координат руу шилжвэл ашиг нь тодорхой болно. Энэ нь В.И.Левантовскийн "Сансрын нислэгийн механик" номноос зохиосон энд үзүүлсэн диаграммд тодорхой харагдаж байна. Аппаратын зам мөрийг зүүн талд P гариг ​​дээрх ажиглагчийн харж байгаагаар харуулав. "Орон нутгийн хязгааргүй" дэх v in хурд үнэмлэхүй утгаараа v out-тэй тэнцүү байна. Ажиглагчийн анзаарах зүйл бол аппаратын хөдөлгөөний чиглэл өөрчлөгдөх явдал юм. Гэсэн хэдий ч гелиоцентрик координатад байрладаг ажиглагч тээврийн хэрэгслийн хурдыг мэдэгдэхүйц өөрчлөхийг харах болно. Зөвхөн гарагтай харьцуулахад тээврийн хэрэгслийн хурдны модуль л хадгалагдан үлдсэн бөгөөд энэ нь гаригийн өөрийнх нь тойрог замын хурдны модультай харьцуулах боломжтой тул үүссэн хурдны векторын нийлбэр нь тээврийн хэрэгслийн өмнөх хурдаас их эсвэл бага болж болно. ойртож байна. Энэ өнцгийн импульсийн солилцооны вектор диаграммыг баруун талд үзүүлэв. Гаригтай харьцуулахад тээврийн хэрэгслийн орох, гарах ижил хурдыг v in, v гадагш, V хаалттай, V арилгасан ба V pl - төхөөрөмжийг ойртох, зайлуулах хурд, гаригийн тойрог замын хурдыг тэмдэглэнэ. гелиоцентрик координатуудад. ΔV-ийн өсөлт нь гаригийн төхөөрөмжид өгсөн хурдны импульс юм. Мэдээжийн хэрэг, төхөөрөмж өөрөө гараг руу дамжуулдаг мөч нь маш бага юм.

Тиймээс уулзалтын маршрутыг зөв сонгосноор та зөвхөн чиглэлээ өөрчлөхөөс гадна эрчим хүчний эх үүсвэрийг зарцуулахгүйгээр тээврийн хэрэгслийн хурдыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх боломжтой.

Энэ диаграмм нь эхлээд хурд нь огцом нэмэгдэж, дараа нь эцсийн утга хүртэл буурч байгааг харуулахгүй. Баллистикчид үүнийг ихэвчлэн тоодоггүй, тэд өнцгийн импульсийн солилцоог гарагаас ирж буй "таталцлын цохилт" гэж үздэг бөгөөд нислэгийн нийт хугацаатай харьцуулахад үргэлжлэх хугацаа нь бага байдаг.

Таталцлын маневр хийх чухал хүчин зүйлүүд нь M гаригийн масс, зорилтот хүрээ d ба хурдны вин юм. Вин нь гаригийн гадаргуу дээрх дугуй хурдтай тэнцүү байх үед ΔV хурдны өсөлт хамгийн их байх нь сонирхолтой юм.

Тиймээс аварга гаригуудын ойролцоо маневр хийх нь хамгийн ашигтай бөгөөд нислэгийн үргэлжлэх хугацааг эрс багасгадаг. Дэлхий болон Сугар гаригийн ойролцоох маневруудыг мөн ашигладаг боловч энэ нь сансрын аяллын үргэлжлэх хугацааг ихээхэн нэмэгдүүлдэг.

Mariner 10 амжилттай болсны дараа таталцлын туслах маневруудыг сансрын олон нислэгт ашигласан. Жишээлбэл, Вояжер сансрын хөлгийн даалгавар маш амжилттай байсан бөгөөд түүний тусламжтайгаар аварга гаригууд болон тэдгээрийн дагуулуудын судалгааг хийсэн. Уг төхөөрөмжүүдийг 1977 оны намар АНУ-д хөөргөж, 1979 онд илгээлтийн анхны бай болох Бархасбадь гаригт хүрч байжээ. Бархасбадийн судалгааны хөтөлбөрийг дуусгаж, түүний дагуулуудыг судалсны дараа тээврийн хэрэгсэл нь таталцлын маневр (Бархасбадийн таталцлын талбайг ашиглан) хийсэн бөгөөд энэ нь тэднийг Санчир гариг ​​руу арай өөр траекторийн дагуу илгээх боломжийг олгосон бөгөөд 1980, 1981 онд тус тус хүрчээ. Дараа нь Вояжер 1 Санчир гаригийн дагуул Титанаас ердөө 5000 км-ийн зайд өнгөрөх нарийн төвөгтэй маневр хийж, дараа нь нарны аймгийн гаднах замд гарч ирэв.

Вояжер 2 мөн таталцлын маневр хийж, техникийн зарим асуудалтай байсан ч 1986 оны эхээр тааралдсан долоо дахь гараг болох Тэнгэрийн ван руу илгээв. Тэнгэрийн ван руу ойртсоны дараа түүний талбайд дахин таталцлын маневр хийж, Вояжер 2 Далай ван руу чиглэв. Энд таталцлын маневр нь төхөөрөмжийг Далай вангийн хиймэл дагуул Тритон руу нэлээд ойртуулах боломжийг олгосон.

1986 онд Сугар гаригийн ойролцоо таталцлын маневр хийснээр Зөвлөлтийн VEGA-1 болон VEGA-2 сансрын хөлөг Галлейгийн сүүлт одтой тулгарах боломжтой болсон.

1995 оны сүүлээр Галилео хэмээх шинэ аппарат Бархасбадь гаригт хүрч, түүний нислэгийн замыг Дэлхий ба Сугар гаригийн таталцлын талбарт таталцлын маневр хийх гинжин хэлхээ болгон сонгосон. Энэ нь төхөөрөмжид 6 жилийн дотор хоёр удаа астероидын бүсэд очиж, Гаспра, Айда нарын нэлээд том биетүүдэд ойртож, бүр хоёр удаа дэлхий рүү буцах боломжийг олгосон. 1989 оны намар АНУ-д хөөргөсний дараа уг төхөөрөмжийг Сугар гариг ​​руу илгээж, 1990 оны 2-р сард ойртож, 1990 оны 12-р сард дэлхий рүү буцаж ирэв. Таталцлын маневрыг дахин хийж, төхөөрөмж нь астероидын бүсийн дотоод хэсэгт очсон. Галилео Бархасбадь гаригт хүрэхийн тулд 1992 оны 12-р сард дахин дэлхий рүү буцаж ирээд эцэст нь Бархасбадь руу нисэх замаа тавьсан.

1997 оны 10-р сард мөн АНУ-д Кассини сансрын хөлөг Санчир гаригийн зүг хөөргөсөн. Түүний нислэгийн хөтөлбөрт таталцлын 4 маневр хийх боломжтой: Сугар гаригт хоёр, Дэлхий, Бархасбадь дээр тус бүр нэг. Сугар гаригт ойртох анхны маневр хийсний дараа (1998 оны 4-р сард) төхөөрөмж Ангараг гарагийн тойрог замд гарч, дахин (Ангараг гаригийн оролцоогүйгээр) Сугар руу буцаж ирэв. Сугар гаригт хийсэн хоёр дахь маневр (1999 оны 6-р сар) Кассини дэлхий рүү буцаан авчирсан бөгөөд тэнд мөн таталцлын тусламж үзүүлэв (1999 оны 8-р сар). Ийнхүү төхөөрөмж нь 2000 оны 12-р сарын сүүлчээр Санчир гариг ​​руу явах сүүлчийн маневрыг хийх Бархасбадь руу хурдан нислэг хийхэд хангалттай хурдтай болсон. Төхөөрөмж 2004 оны 7-р сард зорилгодоо хүрэх ёстой.

Л.В.Ксанфомалити, физик, математикийн ухааны доктор. Шинжлэх ухаан, Сансар судлалын хүрээлэнгийн лабораторийн эрхлэгч.