KESKUSTELU

Itseäni on pitemmän aikaa mietityttänyt miten avaruusluonteinten tarkat paikat ja radat saadaan määritettyä. Vai saadaanko ne?

NASA laskee ne reitit samoilla matemaattisilla ja fysiikan kaavoilla, joita käytetään yliopisto-opetuksessa ja siitä ylöspäin. Suunta selviää vastaanotetun singnaalin suunnasta, etäisyys singnaalin lähetetyn ja paluun välisestä aika-erosta. Tästä jo voidaaan integroida luotaimen reittiä eteen päin. Laskennat suoritetaan tietokoneohjelmilla, mutta viime kädessä tarkastus suoritetaan käsinlaskentana. Laskusuoritukset ja reitit heittävät usein paljonkin, siksi luotaimisssa on moottorit, joilla sen reittiä ja suuntaa voidaan tarpeen mukaan joitakin kertoja muuttaa. Toivottavasti auttoi edes vähän ja että tekstissäni oli edes puolet selitetty oikealla tavalla.

Kuinkas sitten navigoiminen ?
Tarkoitan että kun aina on jokin massa vaikuttamassa ei suorin reitti ole taloudellisin eikä nopein . Onko esim. luotaimissa laitteita jotka pystyvät tunnistamaan lähestyvää massaa ?

En tiedä, mutta kuvittelisin reitin laskettavan hyvissä ajoin, joten mitään tunnistimia ei tarvittaisi.

Kuvittelisin myös että tähtiä ja muiden taivaankappaleita voitaisiin käyttää navigoimiseen. Avaruusaluksessa itsessään lienee gyroskooppeja sen asennon ilmaisemiseen. Mitenköhän on riittääkö moottorien toimintavarmuus ja -tarkkuus kiihdytykseen vai tarvitaanko lisäksi kiihtyvyysanturit?

Siellä kaverit pyörittelee Runge-Lentz - vektoria. Ei käy kateeksi.

Eivät luotaimet tarvitse tuollaisia laitteita. Aurinkokunnan isojen massojen liikkeet tunnetaan hyvin tarkasti, ja ne huomioidaan tarvittaessa ratalaskussa. Pienet massat poikeuttavat luotaimia niin vähän, että ne korjaantuvat lentosuunnitelman mukaisilla korjauspoltoilla. Ja jos tarve vaatisi, mikä on tähtitieteelisen epätodennäköistä, yllättävän asteroidin lähikohtaamisen vaikutus saataisiin elimnoitua ylimääräisellä radankorjauspoltolla.

Navigointi menee niin, että ensin lasketaan ihanteellinen rata. Alus yritetään saada sille radalle niin tarkasti kuin mahdollista. Luotain suunnataan oikeaan suuntaan tähtien avulla, niissä on laitteet sitä varten. Sitten vain poltetaan rakettimoottoria, kunnes haluttu nopeus on saavutettu. Luotaimen suunta ja nopeuden maansuuntainen komponentti voidaan mitata. Noita mittauksia tehdään paljon, ja verrataan ratalaskuun. Siten saadaan selville luotaimen sijainti ja nopeus.

Koska osuminen satojen miljoonien kilometrien päässä olevaan kohteeseen vaatisi yli-inhimillistä tarkkuutta laukaisussa, rataa korjataan tarvittaessa pienellä rakettimoottorin poltolla. Ensin lasketaan nopeuden muutos, joka vaaditaan oikealle reitille pääsyyn, ja sitten käännetään moottori oikeaan suuntaan tähtien avulla ja poltetaan. Moottorien ominaisuudet tunnetaan käsittääkseni niin hyvin, että polttoa suoritetaan tietyn ajan. Sitten taas mitataan luotaimen uutta rataa, lasketaan ja katsotaan onnistuiko korjaus.

Jos on tarkoitus laskeutua planeetalle tai tehdä jonkin kappaleen ohitus hyvin läheltä, Maan päältä tehtävien havaintojen tarkkuus ei riitä. Oikea rata voi vaatia ohjaamista kilometrien tai kymmenien kilometrien tarkkuudella. Sellaiset luotaimet alkavat havainnoida kohdettaan saapuessaan melko lähelle, yleensä muutamien viikkojen tai päivien päähän. Havainnoimalla esimerkiksi tähdenpeittoja saadaan luotaimen asema ja liiketila suhteessa tutkittavaan kappaleeseen selville tarkemmin kuin radiomittauksilla maasta. Tuloksia käytetään taas radankorjauksiin. Mitä aikaisemmin joku korjaus tehdään, sitä pienempi nopeudenmuutos riittää, mutta toisaalta sitä suurempi tarkkuus tarvitaan. Nykyään varataan usein lentosuunnitelmaan muutamia korjauksajankohtia, mutta lennon edistyessä ne osoittautuvat tarpeettomiksi.

Neutroni
Kiitos vastauksestasi .

Lisäkysymys :
Aiheuttako Aurinkokunnan liikkuminen minkälaisia laskelmia eli säilyttääkö luotain auringon liikken ja suunnan oman liikkeensä lisäksi ?