【轨道力学科普】1.霍曼转移与发射窗口

8年7个月前修改于 8年7个月前 IP:四川

操作

发射窗口：发射窗口是指运载火箭发射比较合适的一个时间范围（即允许运载火箭发射的时间范围）。这个范围的大小亦叫做发射窗口的宽度。窗口宽度有宽有窄，宽的以小时计，甚至以天计算，窄的只有几十秒钟，甚至为零。发射窗口是根据航天器本身的要求及外部多种限制条件经综合分析计算后确定的。由于太阳、地球和其他星体的相对位置在不断变化，即使发射同一类型、同一轨道的航天器，其发射窗口也是不固定的。明白了这个道理，人们就不会奇怪，航天器的发射有时在早晨、有时在傍晚、有时在白天、有时在夜里。

简单地说就是只有在这个时间段内目标天体才会到需要的位置。

以下是根据开普勒第三定律我们可以求出霍曼转移轨道的周期，这个周期的一半为转移时间。
根据这个转移时间便能求出在这个时间段内目标天体移动的角度，当行星间夹角合适时为发射窗口。

（因为火星和水星轨道离心率太大不够圆，计算不准确只能用作大致参考）
水星（Mercury）（0.4 AU，0.24a）
金星（Venus）（0.7 AU，0.61a）
地球（Earth）（1 AU，1a）
火星（Mars）（1.5AU，1.88a）
木星（Jupiter）（5.2 AU，11.8a）
土星（Saturn）（9.5 AU，29.5a）
天王星（Uranus）（19.6 AU，84.0a）
海王星（Neptune）（30 AU，164.8a）

对于内侧行星地球会在它前面（地球公转为逆时针）：

地球到水星：
时间：0.29a 夹角：252°
地球到金星：
时间：0.39a 夹角：50°

对于外侧行星地球在后面：

地球到火星：
       时间：0.70a      夹角：46°
地球到木星：
       时间：2.9a         夹角：92°
地球到土星：
      时间：6.0a          夹角：107°
地球到天王星：
      时间：16.5a        夹角：109°
地球到海王星：
       时间：30.5a       夹角：113°

关于从地球轨道加速至行星间的霍曼转移轨道的加速角度与速度增量计算暂时没有讲到，这将留作下一次“圆锥曲线与逃逸速度”讲解。（现在高三比较忙还不确定下一次到底是啥时候。。。。。。。。）

时段	个数
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时段

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