Автомашины цонхоор гараа гаргахад гар тань үлээж буй салхинд дарагддаг. Энэ нь хөдөлж буй биетийн эсрэг чиглэсэн “агаарын эсэргүүцэл” гэх хүч бөгөөд таны хөлөө хийн педаль дээрээс авахад машин яагаад аяндаа зогсдогийг тайлбарладаг. Гэхдээ агаарын эсэргүүцэл зөвхөн газарт хамаарахгүй.
Сансрын инженерүүд энэ хүчийг ашиглан түлшний хэмнэлттэй ажиллагаа бүхий хөлгүүд бүтээх, ашиглалт дууссан хиймэл дагуулыг дэлхийн уур амьсгал руу аюулгүй оруулах, цаашлаад бусад гаригийн тойрог замд зонд байрлуулах зэрэгт хэрэглэж эхэлжээ.
Сансар нь төгс вакуум биш. Дэлхийн агаар мандал өндрөө даган шингэрдэг ч 1000 км хүртэл өндөрт байгаа хиймэл дагуулуудад агаарын эсэргүүцэл үзүүлж чадна. Баруун Виржиниагийн Их сургуулийн сансрын системийн профессор Пийюш Мехтагийн тайлбарласнаар, энэхүү үзэгдлийг aerobraking буюу агаараар тоормослох гэж нэрлэдэг.
Тойрог замыг өөрчлөх ухаалаг арга
Aerobraking нь хөлгийн түлш зарцуулалтыг багасгахын зэрэгцээ түүний тойрог замыг өөрчилдөг. Хиймэл дагуулууд ихэвчлэн хоёр төрлийн тойрог замд оршдог: дугуй (цэгцтэй) болон сунасан (эллипс хэлбэртэй). Эллипс замд хөлгийн Дэлхийтэй ойрхон цэгийг перигей, хол цэгийг апогей гэдэг.
Aerobraking-ийг ашиглахын тулд хөлгийг эхлээд том дугуй хэлбэрийн тойрог замаас сунасан эллипс замд оруулах шаардлагатай. Ингэснээр перигей буюу хамгийн нам цэг нь агаар мандлын нягт хэсэгт орж ирнэ (ойролцоогоор 100-500 км өндөрт). Хөлөг энэ хэсгээр дамжин өнгөрөх бүртээ агаарын эсэргүүцэлд орж, хөдөлгөөний хурд нь багасаж, тойрог зам нь аажмаар жижгэрдэг.
Энэ үйл явц нэгэнт эхэлсэн тохиолдолд түлш дахин хэрэггүй болдог. Гэхдээ анхны маневр буюу эллипс замд шилжих алхамд түлш заавал ордог. Aerobraking нь зөвхөн тойрог замыг багасгах зориулалттай бөгөөд эсрэгээр тойрог замыг томсгоход түлш хэрэгтэй хэвээр байна.
Технологийн хэрэглээ
Aerobraking-ийг ихэвчлэн геостационар (GEO) орбитоос дэлхийтэй ойр тойрог зам руу шилжих үед ашигладаг. GEO орбит нь Дэлхийгээс 35,786 км-ийн өндөрт орших тогтмол дугуй зам бөгөөд хөлөг 24 цагийн дотор нэг бүтэн эргэлт хийж, газар дээрх нэг цэгийн дээгүүр тогтмол байрладаг.
Энэ шилжилтийн үед эхлээд хөлгийн хөдөлгөөний эсрэг түлхэлт өгч эллипс орбит руу шилжүүлнэ. Улмаар атмосферийг олон удаа нэвчин орж, эсэргүүцэл үүсгэснээр орбит аажмаар багасдаг.
2025 оны эхээр АНУ-ын Сансрын хүчний X-37B нисгэгчгүй хөлөг энэхүү аргачлалыг амжилттай туршиж, хөлгийн маневрын чадамжийг баталсан байна.
Мөн хиймэл дагуул ашиглалтаас гарахад aerobraking ашиглан атмосфер луу оруулж, шаталтаар нь задлан устгаж, сансрын хог хаягдлаас сэргийлэх боломжтой.
Ангараг гариг дахь хэрэглээ
Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Odyssey зэрэг хөлгүүд aerobraking-ийг ашиглан Ангарагийн тойрог замд орж иржээ. Эдгээр хөлгүүд анх ирэхдээ “гипербол” замаар ирдэг бөгөөд энэ замаар шууд орхиж одох магадлалтай байдаг. Иймээс эхлээд түлшний тусламжтайгаар хаалттай эллипс замд “барьж аваад”, дараа нь агаарын эсэргүүцлийг ашиглан дугуй замд оруулдаг.
Ийм төрлийн маневр түлшний хэрэглээг мэдэгдэхүйц бууруулдаг. Ангарагт хүн газардах бэлтгэл хангахын хэрээр энэ төрлийн технологи хөлгийн ачаалал бууруулах, илүү их хэрэглээний зүйл авч явах боломж бүрдүүлж байна.
Ирээдүйн нээлт
Aerobraking нь зүгээр нэг тоормос биш. Энэ бол сансрын нислэг, гариг хоорондын аяллын ирээдүйд чухал үүрэг гүйцэтгэх стратеги юм. Ухаалаг тооцооллоор энэхүү арга зам нь түлш хэмнэх, сансрын хог хаягдлыг багасгах, хөлгийг илүү үр дүнтэй удирдах зэрэг олон давуу талтай.
Сансрын технологийн ирээдүйд aerobraking улам бүр голлох үүрэг гүйцэтгэх болно.
