

Co je to Beta?

Pro transpot Bety, i pro zasobovaci modul pouzijeme stejne drahy jako pouzilo Apollo. Je to nejvyhodnejsi draha s nejmensimi energetickymi naroky.
Konstanty pouzivane pri vypoctech:
| R=384 400*103 m | vzdalenost Zeme-Mesic v perieu |
Mz=5,98*10![]() kg |
hmotnost Zeme |
uz=3.9899*10![]() N*m kg![]() ![]() |
hmotnost Zeme*gravitacni konstanta |
Mm=7,35*10![]() kg |
hmotnost Mesice |
um=4,9039*10![]() N*m kg![]() ![]() |
hmotnost Mesice*gravitacni konstanta |
Q=318 216*10 m |
hranice svery aktivity Zeme(Q=R*(Mm/Mz)2/5) |
raz=318 216*10 m |
apogeum navratov‚ elipticke drahy kolem Zeme |
rpz=6 884*10 m |
perigeum navratove eliptick‚ drahy kolem Zeme |
ram=66 183*10 m |
apocynthium elipticke drahy kolem Mesice |
rpm=1 800*10 m |
pericynthium elipticke drahy kolem Mesice |
1. v=![]() |
rychlost na elipticke draze v apocentru |
2. v=![]() |
zmena rychlosti pri prechodu z kruhove drahy na drahu unikovou, =rychlost na hranici svery aktivyty. |
3. v=![]() |
zmena rychlosti pri prechod z elipticke drahy na kruhovou. |
1) Prechod Zeme-Mesic
Pro cestu na mesicni kruhovou drahu musi byt objekt naveden na eliptickou drahu kolem Mesice, a pote na odvracene strane zbrzden, aby dosahl drahy kruhove.
Rychlost na prechodove elipticke draze kolem Mesice (ra=66 183*10
m, rp=1 800*10
m, u=4,9039*10
N*m
kg
) v apocynthiu je podle (1) 62 m.sec
=
Podle (2) (rp=6 884*10
m, u=3,9899*10
N*m
kg
=62 m.sec
) je
v 3153 m.sec
,coz je zmena rychlosti, kterou musi teleso ziskat na kruhove obezne draze kolem Zeme, aby se dostalo na eliptickou drahu kolem Mesice.
v pri brzdeni je podle (3) (ra=66 183*10
m, rp=1 800*10
m, u=4,9039*10
Nm
kg
) 652 m.sec
.
2) Prechod Mesic-Zeme
Tato draha je nutna pro navrat posadek a pripadnych vzorku mesicnich hornin z kruhove obezne drahy u Mesice.
Rychlost na prechodove elipticke draze (ra=318 216*10
m,rp=6 884*10
m, u=3,9899*10
N*m
kg
) kolem Zeme v apogeu je podle (1) 230 m.sec
.
Podle (2) (rp=1 800*10
m, u=4,9039*10
2 N*m
kg
=230 m.sec
) je
v 695 m.sec
.
v pri brzdeni je podle (3) (ra=318 216*10
m, rp=6 884*10
m, u=3,9899*10
N*m
kg
) 3038 m.sec
.
Zbrzdeni telesa u Zeme vyzaduje znacnou zmenu rychlosti. Apollo brzdilo pomoci treni o atmosferu, my budeme muset pro brzdeni pouzit raketove motory. Pokud bychom brzdily vstupem do atmosfery, transportni lod by bylo mozne pouzit pouze jednou.
Sumarizovano:
v1=3153 m.sec![]() ![]() | prechod z kruhove drahy u Zeme na prechodovou drahu k Mesici |
v2=652 m.sec![]() ![]() | brzdeni u Mesice |
v3=695 m.sec![]() ![]() | prechod z kruhove drahy u Mesice na prechodovou drahu k Zemi |
v4=3038 m.sec![]() ![]() | brzdeni u Zeme |
4. C=![]() |
Vypocet Ciolkovskeho cisla C (hmotnostniho cisla rakety, m=hmotnost telesa, mp = hmotnost paliva |
5. v =w.ln C => C=![]() |
Ciolkovskeho rovnice, v=zmena rychlosti, w=rychlostni cislo motoru. |
| 6. mp = muz(C-1) | Vypocet hmotnosti paliva z hmotnosti uzitecneho zatizeni (muz) |
Pro pohon stanice a transportni lode pouzijeme motory SSME (motory orbitalniho stupne raketoplanu), ktere jsou pro dany ucel nejlepsi. Motory SSME spaluji kapalny kyslik a kapalny vodik.
A dale pouzijeme tuto hodnotu:
w=4465 m.sec![]() ![]() | Rychlostni cislo motoru SSME |
Vypocet mnozstvi paliva potrebneho pro transport Bety na obeznou drahu kolem Mesice:
muz=400 000 kg
v=
v1+
v2
Podle (5) C=2,344
Podle (6) mp=537 600 kg
Vypocet mnozstvi paliva pro transportni lod, transport k Mesici + navrat na obeznou drahu kolem Zeme:
muz=20 000 kg
v=
v1+
v2+
v3+
v4
Podle (5) C=6,120
Podle (6) mp=88 200 kg
3 motory SSME (motory pouzivane raketoplanem) by pro Betu musely spalovat palivo celkem cca 6min 30 sec s tim, ze by se motory museli jednou restartovat (poprve by se zazehly a pote zase vyply u Zeme, podruhe u Mesice), pro transportni lod by jeden motor SSME musel horet cca 270 sec, s tim ze by musel byt restartovan trikrat (zazeh u Zeme a u Mesice pri ceste k Mesici, pote z zeh u Mesice a u Zeme pri ceste zpet).
Let po takoveto draze k Mesici by trval pres 3 dny, v prvni polovine druheho dne by se lod ocitla na hranici sfery aktivity soustavy Zeme-Mesic. Bylo by vhodne, aby se let uskutecnil v dobe, kdy je Mesic v apogeu. Tim by se nam trochu zkratila vzdalenost kterou potrebujeme prekonat, a tudiz bychom spotrebovali mene paliva - drahy jsou spocitany pro tento pripad.
Sumarizovano:
Hmotnost paliva potrebneho pro transport stanice Beta (hmotnost 400 tun) z kruhove obezne drahy kolem Zeme na kruhovou obeznou drahu kolem Mesice cini 537,6 tun. Hmotnost paliva potrebneho pro transportni lod (hmotnost 20 tun) pro prechod z kruhove obezne drahy kolem Zeme na kruhovou obeznou drahu kolem Mesice + prechod z kruhove obezne drahy kolem Mesice na kruhovou obeznou drahu kolem Zeme cini 88,2 tun. Zatim se sice takoveto mnozstvi paliva nikdy neocitlo ve vesmiru v jedne nadrzi, ani se s nim nikdy nemanipulovalo na obezne draze kolem Zeme, ale technicky zde neexistuj¡ zadne problemy, proc by jsme se o to v budoucnosti nemohli pokusit.