Eine Hohmann-Bahn führt z.B. eine Erkundungssonde von einer Kreisbahn um die Erde auf eine Kreisbahn um einen Planeten. Einheit von v im Applet km/s!
Dabei gilt mit der "vis viva" Formel v(r) = Wurzel( G*M*(2/r
-1/a) : v(erde)=Wurzel(G*M/r(erde)) = Wurzel(G*M/1AE) =29.8 km/s = ve Halbachse der Hohmann-Ellipse a = (r1+r2)/2 mit Kepler III folgt T2/T1=(r2/r1)^1,5. Geschwindigkeit auf Hohmann.Bahn mit v(r) = Wurzel( G*M*(2/r -1/a) einmal in Höhe der Kreisbahn r1 und dann in Höhe von r2 berechnen. Beispiel: Erde Jupiter r1=1AE, r2=5,2 AE a=3,1 AE und T = 3,1^1,5 a =5,46 a Flugdauer einfach 5,46a/2 = 2,7 a v(periheil) = Wurzel(G*M/1AE)*Wurzel(2AE/1AE -1AE/3.1AE) v(periheil) = 29,8km/s * Wurzel(2-1/3,1) = 38,6km/s |
Auf Höhe der Erdbahn müssen daher 38,6km/s-29,8km/s = 8,8km/s
durch einen Raketenschub erzielt werden.
Nach absolvieren von 2,7a freiem Flug erreicht die Sonde die Höhe der
Jupiterbahn.
v(aphel) =29,8m/s*Wurzel(2/5,2 -1/3,1) = 7,4 km/s. Der Jupiter kreist mit v=13km/s um die Sonne. Die Sonde müsste daher erneut beschleunigen um in Höhe des Jupiters zu bleiben.
Davidson College
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