Полёт на Марс

Полёт на Марс

МБОУ БГО Борисоглебская СОШ № 5

Соглебск, 2013

Журнал «Физика» № 4/2014. ИД «Первое сентября»

1

2

Журнал «Физика» № 4/2014. ИД «Первое сентября»

«Кьюриосити» (США)

Дата запуска 6 августа 2012 года.

Журнал «Физика» № 4/2014. ИД «Первое сентября»

3

«Оппортьюнити» (США)

Дата запуска 25 января 2004 года.

Журнал «Физика» № 4/2014. ИД «Первое сентября»

4

«Mangalyaan» (Индия)

Индийская автоматическая межпланетная станция. Дата запуска 5 августа 2013 год.

Журнал «Физика» № 4/2014. ИД «Первое сентября»

5

«МАВЕН» (США)

Космический аппарат НАСА. Дата запуска 18 ноября 2013 года.

Журнал «Физика» № 4/2014. ИД «Первое сентября»

6

Цель работы: исследовать упрощённую модель движения АМС к Марсу

рассчитать основные параметры орбиты перелёта АМС с Земли к Марсу. Задачи: изучение законов Кеплера как основных законов, определяющих кинематику движения тел в гравитационном поле; выбор энергетически оптимальной траектории перелёта АМС к Марсу и расчёт времени перелёта; расчёт времени ожидания окна запуска для возвращения на Землю и общий продолжительности полёта АМС к Марсу и обратно; определение начальной скорости с Земли для выведения АМС на самостоятельную расчётную орбиту к Марсу.

7

Журнал «Физика» № 4/2014. ИД «Первое сентября»

1-й закон Кеплера: Орбита каждой планеты представляет собой эллипс, в

одном из фокусов которого находится Солнце. 2-й закон Кеплера: Радиус-вектор планеты за равные промежутки времени описывает равные площади.

I закон, обобщенный Ньютоном: Под действием силы всемирного тяготения тело движется по кривой второго порядка. Форму траектории определяет эксцентриситет: при е = 0 – окружность; 0 < е < 1 – эллипс; е = 1 парабола; е > 1 – гиперболa.

О

Журнал «Физика» № 4/2014. ИД «Первое сентября»

8

9

Журнал «Физика» № 4/2014. ИД «Первое сентября»

Выбор энергетически оптимальной траектории перелёта АМС к Марсу и

расчёт времени перелета

10

Журнал «Физика» № 4/2014. ИД «Первое сентября»

Окна запуска и их расчёт

11

Журнал «Физика» № 4/2014. ИД «Первое сентября»

Определение начальной скорости Vн при старте АМС с Земли

12

Журнал «Физика» № 4/2014. ИД «Первое сентября»

Определение начальной скорости vн при старте АМС с Земли

13

Журнал «Физика» № 4/2014. ИД «Первое сентября»

Выводы:

Выбранная упрощённая модель планетных орбит как круговых вполне корректна. Параметры траектории полёта АМС достаточно хорошо совпадают с табличными. На основе закона сохранения энергии удалось вывести формулу скорости планеты в любой точке орбиты. Получена формула начальной стартовой скорости АМС на основе закона сохранения энергии.

14

Журнал «Физика» № 4/2014. ИД «Первое сентября»

Спасибо за внимание

15

Журнал «Физика» № 4/2014. ИД «Первое сентября»