İçeriğe atla

Ay doğrultusuna giriş

Şekil. 1: Ay'a geçiş, uzaktan bakış-açısı görünümü. TLI manevrası Dünya'nın yakınındaki kırmızı noktada başlar.

Ay-Doğrultusuna giriş (İng: trans-lunar injection - TLI), bir uzay aracının Ay'a varmasına sebep olacak doğrultuya (İng:en:Trajectory) yerleştiren bir çeşit itkili manevradır (İng:Orbital_maneuver).

Tipik bir Ay'a geçiş doğrultusu/rotası Hohmann geçişlerine çok benzemektedir, ancak Hiten sondasında olduğu gibi bazı durumlarda düşük-enerjili geçiş rotası da (İng:low-energy transfer) kullanılmıştır.[1] Dünya-Ay sistemi dışındaki kaynaklardan önemli ölçüde yer-çekimsel etkiye maruz kalmayan kısa süreli görevler için hızlı bir Hohmann geçiş rotası genellikle daha kullanışlıdır.

Bir uzay aracı, Dünya etrafındaki duraklama yörüngesinden (İng:parking orbit) Ay doğrultusuna geçişi başlatmak için TLI manevrasını gerçekleştirir. Genellik kimyasal yakıt kullanan bir roket motoru tarafından gerçekleştirilen büyük TLI ateşlemesi, uzay aracının hızını artırarak yörüngesini dairesel olan alçak Dünya yörüngesinden fazlaca dış-merkezli bir yörüngeye değiştirir. Uzay aracı Ay'a geçiş yayı (İng: Lunar transfer arc) üzerinde seyretmeye başladığında, aracın rotası/doğrultusu Dünya çevresinde en öte noktası Ay'ın yörüngesinin yarıçapına yakın olan bir eliptik yörüngeye yakınsar. TLI ateşlemesinin miktarı ve zamanlaması, Ay'ın Dünya çevresindeki dönüşü hesaba katılarak, tam olarak Ay'ı hedeflemek üzere yapılır. Ateşleme, Ay'a doğru ilerlenirken, uzay aracı yerleştiği eliptik yörüngedeki en öte noktasına yaklaşacak şekilde zamanlanır böylece uzay aracı Ay'a varacak şekilde rota ayarlanmış olur. Son olarak, uzay aracı Ay'ın etki alanına (İng:sphere of influence) girer hiperbolik Ay salınımı (İng:hyperbolic lunar swingby) yapar.

Modelleme

NASA’nın Constellation programı (İng:Constellation program) kapsamındaki Orion mürettebat keşif aracı ve Altair Ay İniş aracından oluşan yığın, Ay-doğrultusuna giriş ateşlemesi gerçekleştiriyor

Birleştirilmiş Koniler (Patched conics)

TLI hedeflemesi ve Ay doğrultusuna geçişler, çeşitli yöntemlerle ele alınabilecek olan n'li nesne sistemi sorunun özel uygulamalarıdır. Ay doğrultusuna geçiş rotalarını araştırmanın en basit yolu, Birleştirilmiş koniler yaklaşımı (İng:patched conics) yöntemidir. Uzay aracının genel 2'li nesne dinamikleri etkisinde hızlandığı kabul edilir, bu durumda Ay'ın etki alanına (İng:sphere of influence) girene kadar Dünya'nın etkisinde kalır. Birleştirilmiş-konik sistemde hareket çok belirgindir ve hesaplanması kolaydır, dolayısıyla zorlu görevlerin tasarımında ve de "zarf-arkası" (İng:back of the envelope) çalışmalarında kullanılır.

Kısıtlı dairesel 3'lü nesne

Daha gerçekçi bir yaklaşım bakıldığında, uzay aracının birden çok gök cisminin yer-çekimsel etkisine maruz kaldığı görülür. Dünya ve Ay'ın yer çekimi etkileri uzay aracının hızlanmasında baskındır ve aracın kendi kütlesi Dünya ve Ay ile karşılaştırıldığında göz ardı edilebilir olduğundan, uzay aracının uçuş rotası kısıtlı üçlü-nesne problemi (İng:Euler's three-body problem) yardımıyla yaklaşık olarak hesaplanabilir. Bu model daha yakın bir sonuç üreten yaklaşımdır ancak but lacks an analitik bir çözüm içermemektedir,[2] Runge-Kutta gibi yöntemler üzerinden sayısal hesaplama gerektirmektedir.[3]

Daha kesin hesaplama

Daha ayrıntılı bir benzetim (simülasyon) kapsamında Ay'ın yörüngesel hareketi; diğer astronomik cisimlerin yerçekimleri, Dünya'nın ve Ay'ın bağdaşık (homojen) olmayan (İng:non-uniform) yerçekimi alanları ve güneş ışınımı baskısı gibi etkenler de eklenerek modellenir. Bu tür bir modeldeki uzay aracının yayılan hareketi sayısal olarak yoğundur ancak bu durum gerçek görev kesinliği için gereklidir.

İtkisiz Dönüş (Free return)

Bazı durumlarda TLI, itkisiz dönüş rotası hedeflenerek tasarlanabilir, böylece uzayaracı fazladan itkili manevralara gerek duymadan, Ay'ın arkasından dolanarak Dünya'ya geri döner.[4] Bu şekildeki itkisiz dönüş rotaları insalı uzay uçuşu görevlerine bir kat daha güvenlik eklemektedir; çünkü uzayaracı, ilk TLI ateşlemesinden sonra, Dünya'ya "bedava"ya dönebilecektir (İngilizce "Free return" terimindeki "free" sözcüğü, yakıt kullanılmadığını göstermek üzere bedava anlamında kullanılmıştır).

Tarihçe

TLI manevrasını başarıyla gerçekleştiren ilk uzay sondası, Sovyetler Birliği'ne ait Luna 1 olmuştur (2 Ocak 1959). Bu manevrayı gerçekleştirerek Dünya'nın etkisi dışına çıkan ilk mürettebatlı görev, 21 Aralık 1968 tarihinde, Apollo 8 görevi olmuştur.

Apollo Ay görevleri sırasında, Saturn V roketinin üçüncü (İng viki:S-IVB) aşamasındaki tekrar-başlatılabilir özellikteki J-2 motoru, TLI manevrasını gerçekleştirmiştir. Yaklaşık olarak 350 saniye sürmüş olan bu TLI ateşlemesi, 3,05-3,25 km/s (10 bin-10 bin 600 ft/s) arası hız farkını (delta-v) sağlamıştır, bu noktada uzay aracı Dünya'ya göre yaklaşık 10,4 km/s (34 bin 150 ft/s) hızla (bkz: bağıl-hız) hareket ediyordu.[5] Apollo 8 TLI manevrası, Hawaii Adalarından, Honolulu'nun Waikiki sahilinin güneyi doğrultusunda Güneş doğuşu öncesinde olağanüstü bir şekilde gözlemlendi, fotoğraflandı ve sonraki gün gazetelerde bildirildi.[6] 1969 yılında, Apollo 10 aracının gerçekleştirdiği şafak vakti öncesi TLI manevrası, Avustralya'nın Cloncurry ilçesinden izlenebilmişti.[7] Sisli bir tepenin ardından gelen bir arabanın farlarına benzetilen uzayaracı hafif yeşilimsi bir tona sahip parlak bir kuyrukluyıldız gibi görünmüştü.[7]

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ^ "Hiten". NASA. 5 Eylül 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 24 Eylül 2015. 
  2. ^ Henri Poincaré, Les Méthodes Nouvelles de Mécanique Céleste, Paris, Gauthier-Villars et fils, 1892-99.
  3. ^ Victor Szebehely, Theory of Orbits, The Restricted Problem of Three Bodies, Yale University, Academic Press, 1967.
  4. ^ Schwaninger, Arthur J. (1963). Trajectories in the Earth-Moon Space with Symmetrical Free Return Properties (PDF). Technical Note D-1833. Huntsville, Alabama: NASA / Marshall Space Flight Center. 11 Şubat 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 28 Eylül 2015. 
  5. ^ "Apollo By the Numbers". NASA. 18 Kasım 2004 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Ekim 2015. 
  6. ^ "Independent Star News, Sunday, December 22, 1968".  "The TLI firing was begun at PST while the craft was over Hawaii and it was reported there that the burn was visible from the ground."
  7. ^ a b French, Francis; Colin Burgess (2007). In the Shadow of the Moon. University of Nebraska Press. s. 372. ISBN 978-0-8032-1128-5. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Ay</span> Dünyanın doğal uydusu

Ay, Dünya'nın tek doğal uydusu ve Güneş Sistemi içindeki beşinci büyük doğal uydudur. Dünya ile Ay arasında ortalama merkezden merkeze uzaklık 384.403 km, yani Dünya'nın çapının yaklaşık otuz katı kadardır. Jeofiziksel açıdan Ay, gezegen kütleli gök cismi veya uydu gezegendir. Kütlesi, Dünya'nın kütlesinin %1,2'si ve çapı 3.474 km (2.159 mi) ile Dünya'nın yaklaşık dörtte biri kadardır. Yüzeyinde kütleçekim etkisi yerçekiminin yaklaşık %17'sidir. Ay, Dünya'nın yörüngesinde bir turunu 27 gün 7 saatte tamamlar. Dünya, Ay ve Güneş geometrisinde görülen periyodik değişimler sonucunda her 29,5 günde tekrar eden Ay'ın evreleri oluşur.

<span class="mw-page-title-main">Apollo Projesi</span> NASA insanlı ay yolculuğu programı

Apollo Projesi, NASA tarafından gerçekleştirilen insanlı Ay yolculuğu projesi. Gemini Projesi'nden sonraki proje olmakla birlikte Uzay Yarışı ve Soğuk Savaş, Apollo Projesi aşamasına gelinmesinde etkili olmuştur. Proje, Apollo uzay araçları ve Saturn V ile 1961 ile 1975 yılları arasına uygulandı. Apollo Projesi, adını Yunan tanrısı Apollon'dan almıştır.

<span class="mw-page-title-main">Uzay Yarışı</span> Soğuk Savaş sırasında, ABD ve SSCB arasında yaşanan uzay rekabeti (1955–1975)

Uzay Yarışı, Amerika Birleşik Devletleri ile Sovyetler Birliği arasında 20. yüzyılın ikinci yarısında gerçekleşen resmî olmayan uzay rekabetidir. Kökeni, II. Dünya Savaşı'ndan sonra iki ülke arasında balistik füze temelli nükleer silahlanma yarışına dayanmaktadır. Uzaya uydu, roket ve sonda yollamak, insan göndermek; Ay'a insan indirmek gibi çabalar içermektedir. Bu yarış, aynı zamanda ABD ile SSCB arasındaki Soğuk Savaş'ın (1947–1991) bir parçasıdır. Uzay Yarışı, yapay uyduların öncü fırlatmalarını, Ay'a, Venüs'e ve Mars'a yollanan robotik uzay sondalarını ve alçak Dünya yörüngesinde ve nihayetinde Ay'da insanlı uzay uçuşunu getirmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Apollo-Soyuz Test Projesi</span>

Apollo - Soyuz Test Projesi (ASTP), ABD ve SSCB'nin ortaklaşa yürüttüğü bir uzay projesi, ilk uluslararası insanlı uzay uçuşu.

<span class="mw-page-title-main">Uzay aracı</span> araştırma yapmak üzere uzaya gönderilen insanlı veya insansız araçların ortak adı

Uzay aracı ya da uzay gemisi, Dünya'nın atmosferi dışında, özellikle dış uzayda çalışmak üzere tasarlanmış araç ya da makinedir. Uzay araçları insanlı ya da insansız olabilir. Bir uzay aracı telekomünikasyon, Dünya'nın gözlemlenmesi, meteoroloji, yolbul, uzay kolonizasyonu, gezegen keşfi, uzay turizmi, uzay savaşımı, uzay ortamında insan ve kargo taşınması gibi görevler için yapılmış olabilir. Bu tanım aynı zamanda yapay uyduları da kapsamaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Apollo 11</span> Aya ilk insanlı iniş (1969)

Apollo 11, Ay yüzeyine yapılan insanlı ilk uzay uçuşudur. Amerika Birleşik Devletleri'nin bu uzay uçuşunda astronotlar Neil Armstrong ve Buzz Aldrin 20 Temmuz 1969 günü saat 20.18'de (EEZ) Ay yüzeyine iniş yapan ilk insanlar oldu. İnişten altı saat sonra 21 Temmuz günü 01.56'da (EEZ) Armstrong ay yüzeyine adım atarak bu konuda da bir ilki gerçekleştirdi. Uçuşun mürettebatının üçüncü üyesi olan Michael Collins bu sırada Ay yörüngesinde Armstrong ve Aldrin'i taşıyan modülle bir araya gelmek için beklemedeydi. Görevin üç üyesi de sekiz gün uzayda kaldıktan sonra dünyaya döndü.

<span class="mw-page-title-main">Apollo 14</span> ay yüzeyine mürettebat götüren 3. görev

Apollo 14; Apollo programının 8. mürettebatlı görevi, 3. Ay'a insanlı iniş ve ilk dağlık inişi barındıran insanlı ay göreviydi. Görev 31 Ocak 1971'de başlamış, astronotlar 5 Şubat 1971'de Ay'a inmiş ve yaklaşık 9 saatlik bir Ay yürüyüşünden sonra 9 şubatta Dünya'ya geri dönmüşlerdir. Görevin getirdiği örnekler Ay'ın volkanik faaliyetleri ve Dünya'dan seken göktaşları hakkında bilgi vermiştir.

<span class="mw-page-title-main">Apollo 17</span> Apollo 17 7 Aralık 1972 tarihinde Aya giden, son insanlı uçuşu yapmış olan uzay ekibi

Apollo 17, NASA Apollo programının insanların Ay'a ayak bastığı veya alçak Dünya yörüngesinin ötesine geçtiği son göreviydi. Komutan Gene Cernan ve Ay modülü pilotu Harrison Schmitt Ay'da yürürken, Komuta modülü pilotu Ronald E. Evans yörüngedeydi. Ay'a bir bilim insanı gönderme baskısı altında olan NASA'nın Joe Engle'ın yerine seçmiş olduğu Schmitt, Ay'a inen tek jeologdu. Görevin bilime verdiği yüksek önem, komuta modülünde taşınan beş fareyi içeren biyolojik bir deney de dahil olmak üzere bir dizi yeni deneyin dahil edilmesini sağladı.

<span class="mw-page-title-main">Soyuz (uzay aracı)</span> Rus yapımı uzay aracı serisi

Soyuz bugün hala hizmette olan 1960'larda Korolyov Tasarım Bürosu tarafından Sovyet uzay programı için tasarlanmış bir uzay aracı serisidir. Soyuz, Voskhod uzay aracının başarılı bir ardılı olarak aslında Sovyet İnsanlı Ay programının bir parçası olarak inşa edilmiştir. Soyuz uzay aracı bugüne kadar dünyada bir Soyuz roketi üzerinde en çok kullanılan ve en güvenilir fırlatma aracı olmuştur. Soyuz roketi tasarımı sırayla 8K74 ya da R-7A Semyorka gibi bir Sovyet kıtalararası balistik füzesi olan Vostok fırlatıcısına dayanmaktadır. Tüm Soyuz uzay araçları Kazakistan'daki Baykonur Uzay Üssünden fırlatılmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Apollo 13</span> Ay yüzeyini araştırmak üzere gönderilen ancak yaşanan sorunlardan dolayı başarısız olan ay görevi

Apollo 13, Apollo Projesi kapsamında gerçekleştirilen yedinci insanlı uzay görevi ve üçüncü insanlı Ay yolculuğu görevi. Uzay aracı 11 Nisan 1970'te yerel saatle 13:13'te ABD'nin Florida eyaletindeki Kennedy Uzay Merkezi'nden fırlatıldı. Araçtaki ekipte astronot James "Jim" Arthur Lovell, John L. Swigert ve Fred W. Haise yer alıyordu. Fırlatmadan iki gün sonra, Dünya'dan yaklaşık olarak 320.000 km uzakta Apollo uzayaracında meydana gelen bir patlama sonucu hizmet modülünün oksijen stokları yitirildi ve enerji kesintisi yaşandı. Bunun üzerine mürettebat Ay Örümceği'ni bir "cankurtaran sandalı" olarak kullandı. Patlamada komuta modülü sistemleri sağlam kalmıştı, fakat enerji sarfiyatını önlemek için Dünya atmosferine girmeden kısa bir süre önceye kadar kapalı tutuldular. Mürettebat Ay'a inemedi, üstelik düşük sıcaklığa, susuzluğa ve elektrik kısıtlamasına dayanmak zorunda kaldı, fakat atmosfere girerken arkalarındaki yüzlerce NASA çalışanının hesaplamaları sayesinde uzaya sekmekten kurtulup, uzay tarihinin en ilginç kurtarma operasyonu sayesinde Dünya'ya sağ salim dönmeyi başardı. Bu olay tarihte "başarısız başarı" olarak adlandırılmıştır.

Soyuz 8, Sovyetler Birliği tarafından gerçekleştirilen uzay uçuşu. Soyuz 6 ve Soyuz 7 ile birlikte üç araç ve yedi kozmonotun görev aldığı bir uçuşun parçasıydı. Bu uçuşta, tarihte ilk defe üç uzayaracı birlikte görev yapmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Alçak Dünya yörüngesi</span>

Alçak Dünya Yörüngesi (ADY), Dünya'nın etrafında 160 km yüksekliğinden 2000 km (1200 mi) yüksekliğine kadar olan aralığa denk gelen bir yörüngedir. 160 km yüksekliğin altındaki nesneler çok hızlı bir şekilde yörüngesel çöküşe ve irtifa kaybına maruz kalırlar. Alçak Dünya yörüngesinde dengeli bir konum elde edebilmek için gerekli olan hız 7.8 km/s değerindedir ancak yörüngenin yüksekliğinin artmasıyla dengeli konum için gerekli bu hızın miktarı azalmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Saturn IB</span>

Satürn IB Amerikan Uzay Ajansı NASA tarafından Apollo Projesi için ortaya çıkarılan ve kullanılan Satürn roket ailesinin bir modelidir. Kullanıldığı yerler Apollo Projesi, Skylab uzay istasyonu ve ABD/SSCB Apollo Soyuz Test Projesidir.

<span class="mw-page-title-main">Ay'a aslında gidilmediği iddiası</span>

Ay'a aslında gidilmediği iddiası, Apollo Projesi ile insanoğlunun Ay'a gidilmediğini, aslında tüm projenin bir aldatmacadan ibaret olduğu iddialarıdır. Kamuoyunda önemli miktarda taraftar toplamıştır. Bu iddialar, tarihçiler ve uzay araştırmaları camiasınca kabul edilmemektedir.

<span class="mw-page-title-main">Fırlatma aracı</span> uzaya bir obje taşımayı sağlayan roket

Uzay yolculuğu alanında fırlatma aracı ya da taşıyıcı roket bir görev-yükünü Dünya'nın yüzeyinden uzaya taşımak için kullanılan bir rokettir. Bir fırlatma sistemi fırlatma aracından, fırlatma rampasından ve diğer çeşitli altyapı bileşeninden oluşmaktadır. Genelde taşıyıcı roketler yörüngeye yapay uydu yerleştirmek için kullanılırken, araştırma roketi gibi bazı uzay uçuşları Yörünge-altı uzay uçuşu olarak sınıflandırılır. Bazı roketler ise bir uzay aracının Dünya'nın yörüngesinden tamamen kurtulamasını sağlarlar.

<span class="mw-page-title-main">Takımyıldız Programı</span> NASA’nın 2005-2009 yılları arasında geliştirmiş olduğu bir insanlı uzay yolculuğu programı

Takımyıldız Programı, Amerika Birleşik Devletleri uzay ajansı NASA'nın 2005-2009 yılları arasında geliştirmiş olduğu bir insanlı uzay yolculuğu programıydı. Programın büyük hedefleri arasında Uluslararası Uzay İstasyonu'nun bitirilmesi ve "2020 yılına kadar Ay'a geri dönüş" vardı. En büyük hedefi ise Mars'a ilk insanlı uçuşu gerçekleştirmekti. Bu programın logosu hedeflenen 3 önemli görevi temsil eder: Dünya, Ay ve son olarak Mars. Mars görevinde kullanılacak itici roketlere Ares ismi verilmiştir. Bu programın teknolojik hedefleri, alçak Dünya yörüngesi ötesinde astronotların tecrübe edinmesi ve diğer gezegenlerde sürekli insan varlığını sağlamak için gerekli teknolojilerin geliştirilmesini içeriyordu.

<span class="mw-page-title-main">Uzay aracı itki sistemi</span> Uzay aracını ivmelendirmeye yarayan her türlü yönteme verilen ad

Uzay aracı itki sistemi ya da Uzay aracı sevk sistemi, uzay aracını ve uyduları ivmelendirmekte kullanılan her türlü yönteme verilen addır. Pek çok farklı yöntem bulunmaktadır. Her yöntemin bazı sakıncaları ve üstün tarafı vardır ve uzay aracı sevki etkin bir araştırma alanıdır. Ancak, günümüzdeki pek çok uzay aracı, aracın arkasından/geri tarafından bir gazı roket motoru çıkışı yüksek hızda geçirmek suretiyle itki/sevk üretir. Bu çeşit bir motora roket motoru denmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Elektrikle çalışan uzay aracı itki sistemi</span>

Elektrikle çalışan uzay aracı itki sistemi, uzay aracının hızını elektrik enerjisi kullanarak değiştirir. Bu Uzay aracı itki sistemi türündeki pek çok sistem, yakıtı elektrik kullanarak yüksek hızlarda araçtan atmak suretiyle çalışır, ancak örneğin elektrodinamik kablolar ise doğrudan gezegenin Manyetik alanıyla etkileşerek çalışırlar.

<span class="mw-page-title-main">Surveyor programı</span> Aya robotik sondalar gönderen 1960ların NASA programı

Surveyor programı, Haziran 1966'dan Ocak 1968'e kadar Ay'ın yüzeyine yedi robotik uzay aracı göndermiş olan bir NASA programıydı. Programın temel amacı, Ay'a yapılacak yumuşak inişlerin uygulanabilirliğini göstermekti. Surveyor aracı, dünya dışı bir cisme yumuşak iniş yapan ilk Amerikan uzay aracı olmuştur. Görevler, aracın 63 ila 65 saat sürecek olan bir çarpışma yörüngesinde doğrudan Ay'a gitmesini gerektiriyordu ve yumuşak iniş için üç dakikadan biraz fazla süren bir yavaşlama ile sona erdi.

<span class="mw-page-title-main">Transfer yörüngesi</span>

Transfer yörüngesi, yörünge mekaniğinde, bir uzay aracını yörünge manevrasıyla bir dairesel veya büyük ölçüde dairesel bir yörüngeden diğerine hareket ettirmek için kullanılan bir ara eliptik yörüngedir.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.