Voyager aurinkokunnan rajalla

[Kahvi]

Fyysikko-tuttu:
"Otetaan kuvitteellinen tilanne että Auringon pinnalta ammutaan suoraan ylöspäin kappale täsmälleen sillä nopeudella että se jaksaa juuri nousta Marsin radan kohdalle jonka jälkeen se kääntää suuntansa ja lähtee tippumaan alaspäin. Jos juuri tuolla hetkellä - kun kappale on täysin paikallaan Aurinkoon nähden - se ajautuu Marsin SOI:hin, päädytäänkin tutkimaan tilannetta jolloin kappaleella on nopeutta Marsin ratanopeuden verra eli 24km/s ja rapiat."

Tässä hämää se, että paikallaan oleminen riippuu siitä, että minkä suhteen kappale on paikallaan. Tuossa kuvitteellisessa tilanteessa ko kappale on paikallaan suhteessa Aurinkoon, mutta liikkuu suhteessa Marsiin 24km/s (Marsin ratanopeus). Auringosta katsottuna kappale on paikoillaan ja Mars liikkuu, kun taas Marsista katsottuna se on paikoillaan ja kappale liikkuu.

Painovoimalingon "jippo" on siis tosiaan se, että sillä rosmotaan planeetalta sen liike-energiaa luotaimen liike-energiaksi. Kuten fyysikko-tuttavakin toteaa, niin planeetalle ko liike-energian "luovuttaminen" on vähemmän kuin se kuuluisa pieru saharassa kun taas luotaimelle saatu lisäenergia on kaikki kaikessa - tämä siis johtuu järjettömän suuresta massojen erosta.

Voisi kait sanoa, että luotain on hetken planeetan "imussa" ja saa siitä halutun lisänopeuden. Luotaimen lentorata tietty pitää olla sellainen, että luotain ei päädy planeetan pinnalle tai kiertoradalle, vaan sinkoutuu avaruuteen.

[Kahvi]

Gravity assist
(--)
A close terrestrial analogy is provided by a tennis ball bouncing off a moving train. Imagine throwing a ball at 30 km/h toward a train approaching at 50 km/h. The engineer of the train sees the ball approaching at 80 km/h and then departing at 80 km/h after the ball bounces elastically off the front of the train. Because of the train's motion, however, that departure is at 130 km/h relative to the station.


Simplified example of gravitational
slingshot: the spacecraft's speed
changes by up to twice the planet's
speed

Translating this analogy into space, then, a "stationary" observer sees a planet moving left at speed U and a spaceship moving right at speed v. If the spaceship has the proper trajectory, it will pass close to the planet, moving at speed U + v relative to the planet's surface because the planet is moving in the opposite direction at speed U. When the spaceship leaves orbit, it is still moving at U + v relative to the planet's surface but in the opposite direction (to the left). Since the planet is moving left at speed U, the total velocity of the spaceship relative to the observer will be the velocity of the moving planet plus the velocity of the spaceship with respect to the planet. So the velocity will be U + ( U + v ), that is 2U + v.
(--)

http://en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_assist

Tuo juna ja tennispallo -esimerkki on siitä hyvä, että ainakin se selvittää tässä asiassa sen, että oleellista on nopeuden muutos juna-asemaan (Aurinko) nähden.

[Psykopatologia]

18:32
Ohjausraketti hidastaa luotaimen vauhtia.

Tarkoitin tilannetta, jossa luotaimen ohjausraketit ohjaavat luontainta Marsin (tms.) ohittavalle radalle.
Näet vapaassa pudotuksessa (ymmärtääkseni) luotaimen nopeus kiihtyisi vielä huimemmaksi (mutta
tällöin se putoaisi Marsiin).

[Kahvi]

18:32
Ohjausraketti hidastaa luotaimen vauhtia.

Tarkoitin tilannetta, jossa luotaimen ohjausraketit ohjaavat luontainta Marsin (tms.) ohittavalle radalle.
Näet vapaassa pudotuksessa (ymmärtääkseni) luotaimen nopeus kiihtyisi vielä huimemmaksi (mutta
tällöin se putoaisi Marsiin).

No ei se painovoiman vaikutus mihinkään häviä vaikka ohjausraketeilla rataa muutettaisiin. Sitten tietty jarruttaa, jos suhauttelevat liikettä vastustavaan suuntaan.

[Psykopatologia]

Mutta tuskin ohjausraketit luontainta painovoiman suuntaan suuntaavat.

[Kahvi]

Mutta tuskin ohjausraketit luontainta painovoiman suuntaan suuntaavat.

Eivät tietenkään täysin, mutta osittain kyllä - eikä painovoiman vaikutus mitenkään muutu käytettiin ohjausraketteja tai ei. Vaan tämä taitaa olla jo lillukanvarsia, kun käytännössä luotaimella on painovoimakenttään tullessaan oltava omaa nopeutta.