دانشنامهمفهوم
کمک گرانشی Gravity assist
کمک گرانشی روشی است که در آن فضاپیما از کنار سیاره‌ای می‌گذرد و از گرانش و حرکت آن برای تغییر سرعت و مسیر خود بهره می‌برد، بی‌آن که سوخت زیادی مصرف کند.
کمک گرانشی یا «فلاخن گرانشی» مهم‌ترین ترفند مسیریابی در سفرهای بینسیارهای است. فضاپیما با نزدیک شدن به سیاره، با آن مبادلهٔ تکانه میکند: سیاره کمی کند می‌شود، ولی چون جرمش بسیار بزرگ است، تغییرش ناچیز است و فضاپیما سرعت چشمگیری می‌گیرد.
کمک گرانشی چگونه کار میکند؟
در چارچوب خورشید، سیاره با سرعت مداری خود حرکت میکند. اگر فضاپیما از پشت سیاره بگذرد، گرانش سیاره آن را به جلو می‌کشد و جهت و اندازهٔ سرعتش نسبت به خورشید عوض می‌شود. در چارچوب خود سیاره، سرعت ورود و خروج برابر است؛ اما چون سیاره خودش در حرکت است، سرعت فضاپیما نسبت به خورشید افزایش (یا با گذر از جلو، کاهش) می‌یابد. مدارها با قانون گرانش نیوتن حساب می‌شوند.
نمونه‌های مهم
- وویجر ۲ با کمک گرانشی مشتری و زحل و اورانوس به نپتون رسید؛ سفری که شرایط مناسبش حدود هر ۱۷۵ سال پیش می‌آید.
- کاسینی با گذر از زهره، زمین و مشتری به زحل رسید.
- کاوشگر پارکر با گذر از زهره مدارش را به خورشید نزدیک‌تر میکند.
- جوس برای رسیدن به مشتری از زمین و زهره کمک می‌گیرد.
- مارینر ۱۰ در ۱۹۷۴ نخستین فضاپیمای بینسیارهای بود که از این روش بهره گرفت (کمک گرانشی زهره برای رسیدن به عطارد).
چرا از کمک گرانشی استفاده می‌کنیم؟
موشک‌ها سوخت محدودی می‌برند و هر کیلوگرم سوخت اضافه هزینهٔ سنگینی دارد. کمک گرانشی امکان می‌دهد فضاپیما سنگین‌تر و ابزارش بیشتر باشد، یا مقصد دورتری را بپوشاند؛ در عوض سفر طولانی‌تر می‌شود و پنجره‌های پرتاب محدودند. هر گذر باید دقیق باشد تا فضاپیما با سیاره برخورد نکند یا از جو آن نگذرد.
پرسش‌های رایج
### کمک گرانشی چیست؟
کمک گرانشی روشی است که فضاپیما از گرانش یک سیاره برای تغییر سرعت و مسیر خود استفاده میکند.
### آیا کمک گرانشی سیاره را کند میکند؟
بله، اما به اندازهای ناچیز که اثر آن قابل اندازهگیری نیست، چون جرم سیاره از فضاپیما بسیار بیشتر است.
### نخستین فضاپیمایی که از کمک گرانشی استفاده کرد کدام بود؟
نخستین فضاپیمای بینسیارهای که از کمک گرانشی استفاده کرد مارینر ۱۰ بود؛ در ۱۹۷۴ از زهره برای رسیدن به عطارد کمک گرفت. پیشتر در ۱۹۵۹ فضاپیمای شوروی لونا ۳ از گرانش ماه برای تغییر مسیر بهره برده بود.
### چرا فضاپیماها مستقیم به مقصد نمیروند؟
سوخت لازم برای رفتن مستقیم به سیارههای دور بسیار زیاد است و کمک گرانشی با مصرف سوخت کم این کار را ممکن میکند.
فکت علمی
دانستنی‌ها
تصویر روز ناسا