Genau das, was der Titel sagt.
Ich habe gelesen, dass LOI vom Apollo-Programm (und möglicherweise anderen) verwendet wurde, um Fluchtgeschwindigkeit zu erreichen. Wie funktioniert es? Ist es nur eine Frage der Zentrifugal-/Zentripetalkraft?
Die translunare Injektion erreicht keine Fluchtgeschwindigkeit. Stattdessen ändert es die Umlaufbahn des Raumschiffs in eine elliptische Umlaufbahn, die die Umlaufbahn des Mondes schneidet.
Der Wikipedia-Artikel zu Hohmann-Transfers erklärt dies sehr schön. Das Raumschiff startet in einer Kreisbahn um die Erde. Der Mond befindet sich ebenfalls auf einer kreisförmigen Umlaufbahn, außer dass der Radius der Mondumlaufbahn natürlich viel größer ist. Wenn Sie das Raumschiff plötzlich beschleunigen, indem Sie die Motoren zünden, bewegt sich das Raumschiff zu schnell, um in der ursprünglichen kreisförmigen Umlaufbahn zu bleiben. Tatsächlich haben Sie es in eine stark elliptische Umlaufbahn mit dem Apogäum in der Nähe der Erde und dem Perigäum in der Nähe der Umlaufbahn des Mondes gebracht. Sie planen diese Umlaufbahn so, dass das Raumschiff, wenn es das Perigäum erreicht, (nicht wörtlich!) den Mond trifft.
Am Perigäum bewegt sich das Raumschiff zu langsam, um in der Umlaufbahn des Mondes zu bleiben, also zünden Sie die Triebwerke, um es wieder zu beschleunigen. Es mag seltsam erscheinen, dass Sie beschleunigen, anstatt zu bremsen, aber weil Ihr Raumschiff viel Geschwindigkeit verloren hat, als es sich von der Erde entfernte, würde es den Mond passieren und auf die Erde zurückfallen. Das Zünden des Motors gibt ihm die zusätzliche Geschwindigkeit, um mit dem Mond Schritt zu halten.
Wenn Sie zur Erde zurückkehren möchten, zünden Sie die Motoren, um zu verlangsamen. Dadurch wird das Raumschiff wieder auf eine elliptische Umlaufbahn mit dem erdnahen Apogäum gebracht. Wenn Sie die Erde erreichen, bringt eine letzte Zündung das Raumschiff in eine Umlaufbahn, die es in die Atmosphäre bringt, und die atmosphärische Reibung verlangsamt es genug, um mit dem Fallschirm ins Meer zu springen.
Die typische Apollo-TLI-Verbrennung führt zu einer Erdumlaufbahn mit einem Apogäum, das ungefähr doppelt so groß ist wie die mittlere Mondentfernung. Es wird nahe genug am Mond ausgerichtet, dass irgendwann die Schwerkraft des Mondes mehr Einfluss auf die Bahn des Apollo hat und das Raumschiff zu ihm [dem Mond] zieht. Die Geschwindigkeit von Apollo, sobald es die Rückseite des Mondes erreicht, ist zu schnell für eine Mondumlaufbahn, daher muss Apollo seinen großen SPS-Motor verwenden, um genug zu verlangsamen, um vom Mond eingefangen zu werden. Als Sicherheitsmaßnahme gegen zu starke Verlangsamung und Kollision mit dem Mond war geplant, dass die anfängliche Mondumlaufbahn elliptisch (weiter vom Mond auf der erdzugewandten Seite entfernt) und dann eine kürzere kreisförmige Verbrennung (frühe Missionen) oder eine Umformung für eine nahe Gefahr sein sollte (spätere Missionen mit schwereren LMs), um die PDI-Verbrennung zu eliminieren, um LM-Treibstoff für den Abstieg zu sparen.
paul
Fingolfin
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