Swing-by

Vu Wikipedia
Wiesselen op: Navigatioun, sichen
Qsicon Ueberarbeiten.png Dësen Artikel entsprécht net de Wikipediacritèrë fir en enzyklopedeschen Artikel. Dat kann dru leien datt Schreif- oder Tippfeeler dran ze fanne sinn, oder en nach net nom Stil vun engem Wikipediaartikel formatéiert gouf. Et kann och sinn, datt den Inhalt net an eng Enzyklopedie gehéiert, sou wéi en am Moment do steet. Fir ze verhënneren datt dësen Artikel eventuell geläscht gëtt, muss en onbedéngt iwwerschafft ginn.
Schema vun engem aktivéierte Swing-by. Nom Laanschtfluch leien d'Zäitmaarken däitlech méi wäit ausernee wéi virun der Accelleratioun duerch de Planéit.

Den englesche Begrëff Swing-by – och Fly-by, Slingshot, Gravity-Assist (GA), Schwéierkraaftëmleedung, Gravitatiounsmanöver oder Laanschtschwongmanöver genannt – bezeechent eng Method vun der interplanetarer Raumfaart, bei där e relativ liichte Raumfluchkierper (wéi z. B. eng Raumsond) no laanscht e masseräichem Kierper (z. B. e Planéit) flitt.

Dobäi gi Richtung an dacks och d'Vitesse vun der Sond verännert, während de Planéit wéinst senger grousser Mass keng mierklech Ännerung vu senger Bunn erlieft. Aus grousser Distanz gesinn, gëlle fir de Rendez-vous d'Gesetzer vun engem elastesche Stouss.[1]

Deeselwechten Effet kann och optrieden, wann e liichten Himmelskierper (z. B. e Koméit) e Gravitatiounsfeld vun engem schwéiere Planéit passéiert.

Prinzip[änneren | Quelltext änneren]

Flitt d'Sond duerch d'Gravitatiounsfeld vun engem Planéit, sou gëtt si ofgelenkt, wouduerch hir Fluchrichtung a -vitesse verännert gëtt. Jee no de Bedingungen vum Laanschtfluch iwwerdréit de Planéit e klengen Deel Beweegungsenergie aus sengem Bunnimpuls op d'Sond oder ëmgekéiert. Dat heescht, jee nodeem, ob d'Sond vir oder hanner dem Planéit laanschtflitt, verréngert oder erhéicht sech hir Vitesse am Bezuchssystem, an deem sech de Planéit beweegt. Well et sech ëm en Dräikierperproblem handelt, sinn d'Bunnännerungen net analytesch, mä nëmme numeresch ze berechnen. Am Allgemengen kann d'Bunnännerung vum Planéit vernoléissegt ginn, well seng Mass méi grouss ass wéi déi vun der Sond.

Deeselwechten Effet kënnt och optrieden, wann e liichte Planéit oder en Asteroid e schwéiere Planéit an deem sengen Gravitatiounsfeld passéiert.
Well awer d'Mass vum liichte Planéit net géintiwwer deem schwéieren vernoléissegbar kleng ass, ännert an dësem Fall och de schwéiere Planéit seng Sonnenëmlafbunn spierbar (wann och manner staark wéi dee liichteren).[2][3]

E Swing-by stellt eng speziell Aart vun engem Laanschtfluch duer.

Beispiller[änneren | Quelltext änneren]

E Planéit ëmkreest d'Sonn op enger Ëmlafbunn. Eng Sond, déi mat Hëllef vun engem Swing-bys accelleréiert soll ginn, kënnt vun hannen un de Planéit erun a passéiert seng Ëmlafbunn hanner him, ier si hien iwwerhëllt. Soulaang d'Sond hanner dem Planéit hirflitt, wierkt deem seng Unzéiungskraaft op si accelleréirent. Doduerch gëtt si och géintiwwer der Sonn méi schnell. Dann iwwerhëlt si de Planéit a gëtt doropshin duerch hien ofgebremst. A Bezuch op de Planéit ass d'Vitessenännerung symmetresch, a Bezuch op d'Sonn transforméiere sech d'Vitessen wéinst enger gläichzäiteger Ëmlenkung awer ënnerschiddlech. Sou bleift um Enn méi eng grouss Vitesse iwwreg.

Eng Sond, déi mat Hëllef vun engem Swing-by ofgebremst soll ginn, kënnt vun hanne bei de Planéit a flitt dann laanscht, andeems hie seng Ëmlafbunn virun him passéiert. Sou kënnt him de Planéit beim dichteste Rendez-vous entgéint. Dobäi gëtt d'Sond géintiwwer der Sonn ofgebremst. Et bleift eng Vitessereduzéierung iwwreg, och wann – wéi uewe beschriwwen – d'Sond beim Planéite-Rendet-vous méi séier a beim distanzéieren nees méi lues ginn ass.

Op gläich Aart a Weis ass de Wiessel vun de Bunnniveaue méiglech.

Ziler[änneren | Quelltext änneren]

D'Vitessenännerung kann dozou gebraucht ginn, fir d'Sond zu sonnenoe Ziler ofzubremsen oder fir sonnewäit Ziler z'accelleréieren.

D'Richtungsännerung kann och dozou gebraucht ginn, fir de plang vun der Ekliptik ze verloossen a Sonden an eng polar Ëmlafbunn ëm d'Sonn ze lenken. Op dës Aart a Weis kënne Raumsonden Fluchbunnen ereechen, déi soss net oder nëmme mat gréisserem Energieopwand vun engem speziellen Undriff ze realiséiere wier.

Geschicht[änneren | Quelltext änneren]

Dat éischt Swing-by-Manöver gouf 1970 während der Apollo-13-Missioun duerchgefouert. D'Crew konnt sech no der Explosioun vun engem Sauerstofftank duerch e Swing-by-Manöver ëm den Äerdmound nees zréck op d'Äerd retten. 1973 war Mariner 10 déi éischt Raumsond, déi e Swing-by-Manöver duerchgefouert hat. Si gouf duerch de Laanschtfluch bei der Venus genuch ofgebremst, fir de Planéit Merkur z'ereechen. Doduerch konnt engersäits d'Raumsond mat enger (géintiwwer der Titan IIIC) méi bëlleger Atlas-Centaur gestart ginn an aneresäits d'Venus matbesicht ginn.[4] Haut benotzen zimlech all interplanetar Raumsonden, déi de Mars oder d'Venus net zum Endzil hunn, dës Technik.

Gebrauch[änneren | Quelltext änneren]

Fluchbunn vun der NASA/ESA-Raumsond Cassini-Huygens: Nom Start flitt se zweemol bei der Venus laanscht, eemol laanscht d'Äerd an eemol beim Jupiter, bis se duerch dee Swing-by-Manöver genuch kinetesch Energie hat, fir hiert Zil, de Saturn, z'ereechen.

Swing-bys kënnen dozou déngen, d'Fluchzäite vu Sonden ze verkierzen. Voyager 1 an 2 goufen z. B. duerch e Swing-by beim Saturn ëm ronn 18 km/s méi séier an ereechten doduerch déi drëtt kosmesch Vitesse. Ouni Swing-by hätt Voyager 2 méi wéi duebel sou laang gebraucht, fir de Neptun z'ereechen.

Heefeg ginn Swing-bys net gebraucht, fir d'Reeszäit ze verkierzen, mä fir Raumsonden mat Drorakéiten ze starten, déi fir den direkte Fluch zum Zil ze schwaach sinn. Fir awer zum Ziel ze kommen, muss dann d'Raumsond een oder méi Swing-bys duerchféieren, fir déi néideg Vitesse z'ereechen. Doduerch gëtt d'Fluchzäit däitlech méi laang wéi bei engem direkte Fluch. Meeschtens ass de Grond fir dëst Aktioun, datt eng gréisser Drorakéit méi deier wier wéi déi méi laang Missiounszäit. Nëmme munnechmol, wéi z. B. Cassini-Huygens, ass d'Sond sou schwéier, datt selwer déi gréisst Drorakéit net fir en Direktfluch duergeet.

Besonnesch beim zweete Grond entstinn grouss Ëweeër. Sou gouf zum Beispill d'Sond Cassini-Huygens op dem Wee zum Saturn fir d'éischt zweemol vun der Venus an dann eemol vun der Äerd op déi néideg Vitesse bruecht.

Ganz rar ginn Swing-bys dofir gebraucht, d'Bunnschréiegt sou staark z'änneren, wéi bei der Sonnesond Ulysses, fir de Plang vun der Ekliptik ze verloossen.

Swing-bys an Animatioun[änneren | Quelltext änneren]

Dee roude Bou am jeeweils ënneschtem Bilddeel weist d'Vitesse vun der Raumsond iwwer d'Zäit.

Kuckt och[änneren | Quelltext änneren]

Saturn 01.svg Portal Astronomie

Literatur[änneren | Quelltext änneren]

Um Spaweck[änneren | Quelltext änneren]

Commons: Gravitational slingshots – Biller, Videoen oder Audiodateien

Referenzen[änneren | Quelltext änneren]