Орбитална механика
Орбитална механика или астродинамика је примена балистике[1] и небеске механике[2][3] на практичне проблеме који се тичу кретања ракета и других свемирских летелица. Кретање ових објеката се обично израчунава из Њутнових закона кретања[4] и закона универзалне гравитације.[5][6][7] Орбитална механика је сржна дисциплина унутар дизајна и контроле свемирских мисија.
Небеска механика шире третира орбиталну динамику система под утицајем гравитације, укључујући свемирске летелице и природна астрономска тела попут звезданих система, планета, месеца и комета. Орбитална механика се фокусира на путање свемирских летелица, укључујући орбиталне маневре, промене орбиталне равни и међупланетарне трансфере, и планери мисија је користе да предвиде резултате пропулзивних маневара. Општа релативност је тачнија теорија од Њутнових закона за израчунавање орбита, а понекад је неопходна и за већу тачност или у високо-гравитацијским ситуацијама (нпр. орбите близу Сунца).
Историја[уреди | уреди извор]
Све до успона свемирских путовања у двадесетом веку, постојала је мала разлика између орбиталне и небеске механике. У време Спутника поље се називало „свемирском динамиком”.[8] Фундаменталне технике, попут оних које се користе за решавање Кеплеровог проблема (одређивања положаја као функције времена), стога су исте у обе области. Поред тога, историја поља је готово у потпуности заједничка.
Јохан Кеплер је био први који је успешно моделовао планетарне орбите са високим степеном тачности, објавивши своје законе 1605. Исак Њутн објавио је више општих закона небеског кретања у првом издању свог дела Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (1687), који су дали методу за проналажење орбите тела следећи параболични пут из три опсервације.[9] Ово је искористио Едмунд Халеј за успостављање орбита разних комета, укључујући и ону која носи његово име. Њутнова метода сукцесивне апроксимације формализована је у аналитичку методу Ојлеровим доприносом из 1744. године, чији је рад затим био генерализован на елиптичне и хиперболичке орбите Ламбертовим доприносом током 1761-1777.[10][11]
Друга прекретница у одређивању орбите била је помоћ Карла Фридриха Гауса у открићу патуљасте планете Церес 1801. године. Гаусова метода је могла да користи само три опажања (у облику парова ректасцензије и деклинације) да пронађе шест орбиталних елемената који у потпуности описују орбиту. Теорија одређивања орбите је касније развијена до тачке у којој се данас примењује у ГПС пријемницима, као и у праћењу и каталогизацији тек проматраних малих планета. Модерно одређивање и предвиђање орбите користе се за рад свих типова сателита и свемирских сонди, јер је потребно знати њихове будуће положаје са високом тачношћу.
Астродинамику је развио астроном Самјуел Херик почетком 1930-их. Он се консултовао са ракетним научника Робертом Годардом и био је охрабрен је да настави свој рад на свемирским навигационим техникама, јер је Годард веровао да ће оне бити потребне у будућности. Нумеричке технике астродинамике биле су повезане са новим моћним рачунарима 1960-их година и човек је био спреман да путује на Месец и да се врати.
Референце[уреди | уреди извор]
- ^ Хербст, Јудитх (2005). Тхе Хисторy оф Wеапонс. Лернер Публицатионс. ИСБН 9780822538059. Приступљено 16. 3. 2018 — преко Гоогле Боокс.
- ^ Форест Р. Моултон, Интродуцтион то Целестиал Мецханицс, 1984, Довер, ISBN 0-486-64687-4
- ^ John E. Prussing, Bruce A. Conway, Orbital Mechanics, 1993, Oxford Univ. Press
- ^ Newton, Sir Isaac; Machin, John (1729). Principia. 1 (1729 translation изд.). стр. 19.
- ^ Fritz Rohrlich (25. 8. 1989). From Paradox to Reality: Our Basic Concepts of the Physical World. Cambridge University Press. стр. 28—. ISBN 978-0-521-37605-1.
- ^ Klaus Mainzer (2. 12. 2013). Symmetries of Nature: A Handbook for Philosophy of Nature and Science. Walter de Gruyter. стр. 8—. ISBN 978-3-11-088693-1.
- ^ „Physics: Fundamental Forces and the Synthesis of Theory | Encyclopedia.com”. www.encyclopedia.com.
- ^ Thomson, William T. (1961). Introduction to Space Dynamics. New York: Wiley.
- ^ Bate, R. R.; Mueller, D. D.; White, J. E. (1971). Fundamentals of Astrodynamics. Courier Corporation. стр. 5. ISBN 978-0-486-60061-1.
- ^ Browne, Michael E. (јул 1999). Schaum's outline of theory and problems of physics for engineering and science
(Series: Schaum's Outline Series). McGraw-Hill Companies. стр. 58. ISBN 978-0-07-008498-8.
- ^ Holzner, Steven (децембар 2005). Physics for Dummies. Wiley, John & Sons, Incorporated. стр. 64. Bibcode:2005pfd..book.....H. ISBN 978-0-7645-5433-9.
Literatura[уреди | уреди извор]
- Curtis, Howard D. (2009). Orbital Mechanics for Engineering Students, 2e. New York: Elsevier. ISBN 978-0-12-374778-5.
- Bate, Roger R.; Mueller, Donald D.; White, Jerry E. (1971). Fundamentals of Astrodynamics. New York: Dover Publications. ISBN 0-486-60061-0.
- Sellers, Jerry J.; Astore, William J.; Giffen, Robert B.; Larson, Wiley J. (2004). Kirkpatrick, Douglas H., ур. Understanding Space: An Introduction to Astronautics (2 изд.). McGraw Hill. стр. 228. ISBN 0-07-242468-0.
- „Air University Space Primer, Chapter 8 - Orbital Mechanics” (PDF). USAF. Архивирано из оригинала (PDF) 2013-02-14. г. Приступљено 2007-10-13.
- Bate, R.R.; Mueller, D.D.; White, J.E. (1971). Fundamentals of Astrodynamics. Dover Publications, New York. ISBN 978-0-486-60061-1.
- Vallado, D. A. (2001). Fundamentals of Astrodynamics and Applications (2nd изд.). Springer. ISBN 978-0-7923-6903-5.
- Battin, R.H. (1999). An Introduction to the Mathematics and Methods of Astrodynamics. American Institute of Aeronautics & Ast, Washington, D.C. ISBN 978-1-56347-342-5.
- Chobotov, V.A., ур. (2002). Orbital Mechanics (3rd изд.). American Institute of Aeronautics & Ast, Washington, D.C. ISBN 978-1-56347-537-5.
- Herrick, S. (1971). Astrodynamics: Orbit Determination, Space Navigation, Celestial Mechanics, Volume 1. Van Nostrand Reinhold, London. ISBN 978-0-442-03370-5.
- Herrick, S. (1972). Astrodynamics: Orbit Correction, Perturbation Theory, Integration, Volume 2. Van Nostrand Reinhold, London. ISBN 978-0-442-03371-2.
- Kaplan, M.H. (1976). Modern Spacecraft Dynamics and Controls. Wiley, New York. ISBN 978-0-471-45703-9.
- Tom Logsdon (1997). Orbital Mechanics. Wiley-Interscience, New York. ISBN 978-0-471-14636-0.
- John E. Prussing & Bruce A. Conway (1993). Orbital Mechanics. Oxford University Press, New York. ISBN 978-0-19-507834-3.
- M.J. Sidi (2000). Spacecraft Dynamics and Control. Cambridge University Press, New York. ISBN 978-0-521-78780-2.
- W.E. Wiesel (1996). Spaceflight Dynamics (2nd изд.). McGraw-Hill, New York. ISBN 978-0-07-070110-6.
- J.P. Vinti (1998). Orbital and Celestial Mechanics. American Institute of Aeronautics & Ast, Reston, Virginia. ISBN 978-1-56347-256-5.
- P. Gurfil (2006). Modern Astrodynamics. Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-12-373562-1.
- Baez, John. „Mysteries of the gravitational 2-body problem”. Архивирано из оригинала 2008-10-21. г. Приступљено 2004-12-11.
- D'Eliseo, M. M. (2007). „The first-order orbital equation”. American Journal of Physics. 75 (4): 352—355. Bibcode:2007AmJPh..75..352D. doi:10.1119/1.2432126.
- Hall, Brian C. (2013), Quantum Theory for Mathematicians, Graduate Texts in Mathematics, 267, Springer, ISBN 978-1461471158.
- Leach, P. G. L.; G. P. Flessas (2003). „Generalisations of the Laplace–Runge–Lenz vector”. J. Nonlinear Math. Phys. 10 (3): 340—423. Bibcode:2003JNMP...10..340L. arXiv:math-ph/0403028
. doi:10.2991/jnmp.2003.10.3.6. - US Army (фебруар 1965), Interior Ballistics of Guns (PDF), Engineering Design Handbook: Ballistics Series, United States Army Materiel Command, AMCP 706-150, Архивирано из оригинала (PDF) 24. 9. 2020. г.
- Gurstelle, William (2004), The art of the catapult: build Greek ballista, Roman onagers, English trebuchets, and more ancient artillery, Chicago: Chicago Review Press, ISBN 978-1-55652-526-1, OCLC 54529037
- Liddell, Henry George; Scott, Robert, A Greek-English Lexicon (definition), Perseus, Tufts, κατά πάλλω
- Marsden, Eric William (1969), Greek and Roman Artillery: Historical Development, Oxford: Clarendon, ISBN 978-0-19-814268-3.
- MSFC History Office (2000), Rockets in Ancient Times (100 B.C. to 17th Century), Marshall Space Flight Center History Office, Архивирано из оригинала 2009-07-09. г., Приступљено 2016-06-09
- „catapult”, Dictionaries (definition), Oxford, Архивирано из оригинала 7. 7. 2011. г.
- Schellenberg, Hans Michael (2006), „Diodor von Sizilien 14,42,1 und die Erfindung der Artillerie im Mittelmeerraum” (PDF), Frankfurter Elektronische Rundschau zur Altertumskunde, 3: 14—23
- Sutton, George (2001), Rocket Propulsion Elements (7th изд.), Chichester: John Wiley & Sons, ISBN 978-0-471-32642-7
- William M. Smart, Celestial Mechanics, 1961, John Wiley.
- Doggett, LeRoy E. (1997), „Celestial Mechanics”, Ур.: Lankford, John, History of Astronomy: An Encyclopedia, New York: Taylor & Francis, стр. 131—140, ISBN 9780815303220
- J.M.A. Danby, Fundamentals of Celestial Mechanics, 1992, Willmann-Bell
- Alessandra Celletti, Ettore Perozzi, Celestial Mechanics: The Waltz of the Planets, 2007, Springer-Praxis, ISBN 0-387-30777-X.
- Мицхаел Ефроимскy. 2005. Гауге Фреедом ин Орбитал Мецханицс. Анналс оф тхе Неw Yорк Ацадемy оф Сциенцес, Вол. 1065, пп. 346-374
- Алессандра Целлетти, Стабилитy анд Цхаос ин Целестиал Мецханицс. Спрингер-Праxис 2010, XVI, 264 п., Хардцовер ISBN 978-3-540-85145-5
- Цалверт, Јамес Б. (2003-03-28), Целестиал Мецханицс, Университy оф Денвер, Архивирано из оригинала 2006-09-07. г., Приступљено 2006-08-21
Спољашње везе[уреди | уреди извор]
- ORBITAL MECHANICS (Rocket and Space Technology)
- Java Astrodynamics Toolkit
- Astrodynamics-based Space Traffic and Event Knowledge Graph
- Неwтониан Дyнамицс Ундерградуате левел цоурсе бy Рицхард Фитзпатрицк. Тхис инцлудес Лагрангиан анд Хамилтониан Дyнамицс анд апплицатионс то целестиал мецханицс, гравитатионал потентиал тхеорy, тхе 3-бодy проблем анд Лунар мотион (ан еxампле оф тхе 3-бодy проблем wитх тхе Сун, Моон, анд тхе Еартх).
- Марсхалл Хамптон'с ресеарцх паге: Централ цонфигуратионс ин тхе н-бодy проблем Архивирано на сајту Wayback Machine (1. октобар 2002)
- Целестиал Мецханицс ис а Планетариум Артwорк цреатед бy D. С. Хесселс анд Г. Дунне
- Профессор Татум'с цоурсе нотес ат тхе Университy оф Вицториа
- Италиан Целестиал Мецханицс анд Астродyнамицс Ассоциатион
