Quão rápido o ExoMars voa para Marte

Em 14 de março, o Orbiter Trace Gas Orbiter e o lander Schiaparelli no veículo de lançamento Proton-M com o bloco de reforço Breeze-M foram para o espaço a partir do Cosmódromo de Baikonur.

Em março, um usuário do Facebook perguntou à Agência Espacial Européia com que rapidez o ExoMars estava voando para Marte. As pessoas que administram as redes sociais da Agência não puderam responder imediatamente a essa pergunta. Porque atraiu um especialista - Frank Budnik da equipe de navegadores.

Aqui está a pergunta em si:
Hay Daniel, posso incomodá-lo com outra pergunta? No site da ESA, eu li que toda a rota ExoMars será de 500 milhões de km em 218 dias ... isso significa que ela corre a uma velocidade de 95500 km / h! Como isso é possível? O atual recorde de velocidade agora pertence à New Horizons - é 56.000 km / h.

Pergunta no idioma original
Hey Daniel, may I bother you with another question? On the ESA website I have read that the entire cruise of ExoMars is 500 million km in 218 days… that means it goes at a speed of 95,500 km/h! How is it possible? The actual record of speed is New Horizon's, almost 56,000 km/h...

E a resposta está sob habrakat.



Um vôo interplanetário da Terra para qualquer outro planeta - neste caso, para Marte - é inconcebível do ponto de vista de voar em linha reta na velocidade de cruzeiro. Na Terra, isso é possível - navios e aviões se movem em uma linha reta, às vezes mudando de direção em determinados pontos da rota. No sistema solar, a gravidade atua em todos os objetos. Linhas curvas para o sistema solar são naturais, enquanto não há linhas retas. Portanto, o ExoMars voa ao longo da curva todos os 500 milhões de quilômetros, reduzindo constantemente sua velocidade, afastando-se do sol.

Neste diagrama, você pode ver a distância percorrida e a data em que o ExoMars passará essa distância. O lançamento ocorreu em 14 de março, no início de junho o dispositivo cobrirá 200 milhões de quilômetros, em setembro - 400 milhões, e na data do pouso, em 19 de outubro, ultrapassará quase 500 milhões de quilômetros. Observe que a velocidade do vôo diminui com o tempo.

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Frank Budnik lembra que você precisa comparar os números corretos, o que não é o mesmo no caso de "velocidade da espaçonave" e "registros de velocidade". Record New Horizons considerar 16,26 km / s, é 58500 km / h. Foi com essa velocidade que o New Horizons superou a distância da Terra à Lua - são as primeiras 8 horas e 35 minutos de vôo.

Nem antes nem depois da New Horizons, naves espaciais não voaram da Terra nessa velocidade. Mas se falamos de velocidade em uma órbita heliocêntrica, precisamos adicionar a velocidade da Terra a 16,26 km / s - isto é 30 km / s, e temos 46 km / s em relação ao Sol. Esta é uma velocidade impressionante, mas não recorde. O registro estava no aparelho Helios 2 - 70 km / s.

O ExoMars não está se movendo tão rápido. Em 218 dias, 16 horas e 56 minutos, o dispositivo cobrirá 500 milhões de quilômetros. Sua velocidade média na trajetória heliocêntrica será de 26,5 km / s - entre as velocidades da Terra a 30 km / se Marte a 24 km / s.

Agora imagine isso como um problema matemático.
Dado:
  • Distância = 500.000.000 km
  • Tempo = 218,67 dias = 5248 horas = 314 885 minutos = 18 893 088 segundos
Solução:
  • Velocidade = distância / tempo
  • Velocidade = 500.000.000 km / 18.893.088 segundos = 26,5 km / segundo

Lembre-se de que essa é a velocidade média e o dispositivo diminui ao longo de todo o caminho até Marte, como pode ser visto no gráfico acima.

Leia mais sobre a missão em si no Detetive Orbital e nas Doze Horas de Medo para ExoMars.

Source: https://habr.com/ru/post/pt392189/


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