Traiettoria di Ritorno Libero

Ciao a tutti,

So che magari è una domanda banale, ma davvero non riesco a venirne fuori …

Perchè la traiettoria di ritorno libero disegnata per le missioni Apollo era a forma di 8 ?

Insomma qual’era la ragione di quella particolare forma e non usare la normale elisse ?

Grazie a tutti

Guido

Non che io ci capisca molto, anzi… ma credo che l’entrare in un tipo di traiettoria translunare ellittica possa essere più dispendiosa dal punto di vista energetico e di propulsione.

Le ragioni per cui non si privilegia un trasferimento ellittico per la luna sono principalmente il costo elevato in termini di DeltaV (variazione impulsiva di velocità da imprimere con mezzi propulsivi, principalmente, per una manovra) e in termini di tempo di volo: una Hohmann classica (manovra monoellittica bitangente alla terrestre di parking e all’orbita lunare) impiega circa 5 giorni in andata e 5 in ritorno: in più tutto è effettuato riferendosi ad un modello earth-centered (sfera di influenza terrestre).

Al contrario una manovra di ritorno libero sfrutta diverse coniche e il passaggio iperbolico al ritorno alla luna: ellisse dalla circolare di parking alla sfera di influenza lunare; variazione della velocità in ingresso alla sfera di influenza lunare e ingresso in un’orbita iperbolica con fuoco nella luna (teoria delle Coniche raccordate - Patched conics) con uscita del passaggio iperbolico (in caso di ritorno) o frenata in fase di landing. Il ritorno in questo caso è spesso retrogrado. Il passaggio iperbolico (gravity assist) presuppone quindi un possibile ritorno “gratis” in caso di necessità.

Paolo sicuramente potrà spiegarne meglio le ragioni…

Ottima spiegazione AJ… :smiley:

Il passaggio iperbolico (gravity assist) presuppone quindi un possibile ritorno "gratis" in caso di necessità.

Quindi, prendendo in considerazione la missione apollo 13, non ci fu bisogno di un accensione per il rientro in traiettoria ma solo accensioni per correzione di rotta???

Grazie per le risposte,

In realtà le uniche missioni a Traiettoria di ritorno libero furono Apollo 8, 10 e 11.

Dalla 12 in poi venne ultilizzata una traiettoria ibrida.

Per Apollo 13 venne fatta un’accensione appena passarono sul LEM per rimportarli sulla traiettoria di ritorno libero e poi una due ore dopo il perilunio per accorciare il tempo di ritorno sulla terra.

Le ragioni per cui non si privilegia un trasferimento ellittico per la luna sono principalmente il costo elevato in termini di DeltaV (variazione impulsiva di velocità da imprimere con mezzi propulsivi, principalmente, per una manovra) e in termini di tempo di volo: una Hohmann classica (manovra monoellittica bitangente alla terrestre di parking e all'orbita lunare) impiega circa 5 giorni in andata e 5 in ritorno: in più tutto è effettuato riferendosi ad un modello earth-centered (sfera di influenza terrestre).

Al contrario una manovra di ritorno libero sfrutta diverse coniche e il passaggio iperbolico al ritorno alla luna: ellisse dalla circolare di parking alla sfera di influenza lunare; variazione della velocità in ingresso alla sfera di influenza lunare e ingresso in un’orbita iperbolica con fuoco nella luna (teoria delle Coniche raccordate - Patched conics) con uscita del passaggio iperbolico (in caso di ritorno) o frenata in fase di landing. Il ritorno in questo caso è spesso retrogrado. Il passaggio iperbolico (gravity assist) presuppone quindi un possibile ritorno “gratis” in caso di necessità.

Paolo sicuramente potrà spiegarne meglio le ragioni…

Non sono il solo che ha dovuto leggere 'sta roba 5 volte prima di iniziare a capirci qualcosa, VERO ??

Le ragioni per cui non si privilegia un trasferimento ellittico per la luna sono principalmente il costo elevato in termini di DeltaV (variazione impulsiva di velocità da imprimere con mezzi propulsivi, principalmente, per una manovra) e in termini di tempo di volo: una Hohmann classica (manovra monoellittica bitangente alla terrestre di parking e all'orbita lunare) impiega circa 5 giorni in andata e 5 in ritorno: in più tutto è effettuato riferendosi ad un modello earth-centered (sfera di influenza terrestre).

Al contrario una manovra di ritorno libero sfrutta diverse coniche e il passaggio iperbolico al ritorno alla luna: ellisse dalla circolare di parking alla sfera di influenza lunare; variazione della velocità in ingresso alla sfera di influenza lunare e ingresso in un’orbita iperbolica con fuoco nella luna (teoria delle Coniche raccordate - Patched conics) con uscita del passaggio iperbolico (in caso di ritorno) o frenata in fase di landing. Il ritorno in questo caso è spesso retrogrado. Il passaggio iperbolico (gravity assist) presuppone quindi un possibile ritorno “gratis” in caso di necessità.

Paolo sicuramente potrà spiegarne meglio le ragioni…

Non sono il solo che ha dovuto leggere 'sta roba 5 volte prima di iniziare a capirci qualcosa, VERO ??

:scream: Io alla sesta ho rinunciato a capirci qualcosa… :scream: Comunque è un argomento estremamente affascinante!!! :wink:

Scusate ero di fretta… Se rimane qualche dubbio sono qui :flushed:

Io non ho capito, ma mi adeguo :grinning:
Interventi come quelli di AJ confermano sempre più l’altissimo livello qualitativo di questo forum.

Io ci provo a tradurre, così AJ mi corregge e il post diventa interessante per tutti, anche perchè io penso di aver capito, ma ho ancora un paio di punti abbastanza oscuri …

Allora la traiettoria scelta è quella che è la più economica dal punto di vista dell’incremento di velocità da imprimere alla navicella per raggiungere la Luna. La cosa si traduce in una minore richiesta di spinta e di conseguenza una minore richiesta in termini di carburante e potenza per il vettore.

La traiettoria porta la nave ad arrivare al punto in cui riesce a essere “catturata” dalla sfera di influenza gravitazionale della Luna. Qui se ho capito bene viene portata in un’altra orbita …

Qui per me è il primo punto oscuro: Perchè la traiettoria porta l’Apollo a precedere la Luna e quindi ad entrare in orbita retrograda ?

Nel caso non ci sia nessun intervento la nave raggiunta il Perilunio viene scagliata per effetto fionda di nuovo verso la terra.

Secondo punto oscuro: di nuovo raggiunge la terra in maniera da precederla ? L’orbita, sbaglio o in arrivo è anterograda ?

Io ci provo a tradurre, così AJ mi corregge e il post diventa interessante per tutti, anche perchè io penso di aver capito, ma ho ancora un paio di punti abbastanza oscuri ...

Allora la traiettoria scelta è quella che è la più economica dal punto di vista dell’incremento di velocità da imprimere alla navicella per raggiungere la Luna. La cosa si traduce in una minore richiesta di spinta e di conseguenza una minore richiesta in termini di carburante e potenza per il vettore.

Esatto.

La traiettoria porta la nave ad arrivare al punto in cui riesce a essere "catturata" dalla sfera di influenza gravitazionale della Luna. Qui se ho capito bene viene portata in un'altra orbita ...

Qui per me è il primo punto oscuro: Perchè la traiettoria porta l’Apollo a precedere la Luna e quindi ad entrare in orbita retrograda ?

Quando la sonda, che si trova nella prima ellisse (ne percorre una parte), giunge alla sfera di influenza lunare del sistema terra-luna, risentendo della luna le velocità si compongono (velocità della sonda e quella della luna rispetto alla terra) per cui dal punto di vista lunare la traiettoria diventa un’iperbole, con l’entrata in un asintoto e l’uscita in un altro. Siccome poi si sceglie l’asse maggiore dell’iperbole coincidente con il raggio vettore terra-luna e perpendicolare alla velocità della luna rispetto alla terra, le condizioni in uscita del passaggio iperbolico sono simmetriche: ecco perchè l’ingresso precede la luna (si entra in orbita retrograda): per avere un free-return diretto, secondo un’altra ellisse. Ovviamente in caso di landing si fa una frenata. Questo è il tipico caso di passaggio iperbolico senza variazione di modulo del deltaV, ma solo di direzione: non ci interessa un guadagno in termini di spinta, cosa che si fa nei passaggi iperbolici di sonde interplanetarie (GA, Gravity Assist)

Nel caso non ci sia nessun intervento la nave raggiunta il Perilunio viene scagliata per effetto fionda di nuovo verso la terra.

Secondo punto oscuro: di nuovo raggiunge la terra in maniera da precederla ? L’orbita, sbaglio o in arrivo è anterograda ?

L’orbita di ritorno, nel caso di free return, è diretta, non retrograda. Infatti precede la terra. Ci sono dei casi in cui però non sussistono le condizioni di simmetria appena dette, per cui la configurazione geometrica è diversa ed il ritorno può essere retrogrado.

Spero di non aver piazzato anche qualche cavolata…

WOW

Adesso è chiaro ! Grande AJ 8)

Ce la posso fare… ce la posso fare…

Non so se può essere di aiuto questo link:

http://it.wikipedia.org/wiki/Moto_retrogrado

e questa definizione:

Un’orbita retrograda è un’orbita dove il satellite viaggia in un senso est-ovest anziché l’ovest comune all’orbita orientale.
Le orbite retrograde sono molto raro dovuto le velocità molto più alte necessarie per il lancio riuscito e gli più alti costi collegati.

Ma chi ha scritto sta cosa… un altra vittima del dizionario inglese-googlese…