Strona głównaPytania → Jakiej precyzji wymaga zaplanowanie asysty...

Jakiej precyzji wymaga zaplanowanie asysty grawitacyjnej?

Pytanie

Pyta Bartosz

Asysta grawitacyjna wymaga dokładnych obliczeń i precyzyjnego momentu startu i nadania wyznaczonego początkowego toru lotu. Czy do wykonania tych obliczeń wystarczającą precyzję daje mechanika Newtona, czy też wymagane są obliczenia w oparciu o teorię Einsteina?

Odpowiedź

Odpowiada dr hab. Piotr Sułkowski

W obliczeniach związanych z planowaniem asysty grawitacyjnej (zwanej też katapulta grawitacyjną) wystarczającą precyzję daje mechanika Newtona. Efekty relatywistyczne związane z teorią Einsteina są niezwykle małe – efektem takim jest np. ruch peryhelium planet, który jest najbardziej widoczny w przypadku Merkurego, i wynosi zaledwie 0,013$^\textrm{o}$ na stulecie; jest to mniej więcej o rząd wielkości mniej niż przesunięcie o kąt 0,148$^\textrm{o}$ na stulecie wynikający z zaburzenia orbity Merkurego przez ruch innych planet. W przypadku planet innych niż efekty relatywistyczne są mniejsze o dalsze rzędy wielkości niż w przypadku Merkurego. W przypadku asysty grawitacyjnej ruchu rakiety tak czy inaczej nie można idealnie zaplanować i jej trajektoria może być modyfikowana i korygowana przy użyciu silników; takie korekty są o wiele bardziej istotne niż ewentualne efekty relatywistyczne.

Warto natomiast zaznaczyć, że dzięki sondom kosmicznym możliwe jest zbadanie efektów relatywistycznych. Doświadczenia takie przeprowadzano np. z sondą Cassini (której trajektoria, nota bene, także uwzględniała zjawisko asysty grawitacyjnej), jak opisano tu i w oryginalnej pracy w Nature.