ასტროდინამიკა

ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -  

                          ასტროდინამიკა

Orbital mechanics - ორბიტალური მექანიკა

ასტროდინამიკა (სხვა ბერძნულიდან ἄστρον - "ვარსკვლავი" და δύναμις - ძალა) არის ციური მექანიკის ფილიალი, რომელიც შეისწავლის ხელოვნური კოსმოსური სხეულების მოძრაობას: ხელოვნურ თანამგზავრებს, პლანეტათაშორის სადგურებს და სხვა კოსმოსურ ხომალდებს.

ასტროდინამიკის ამოცანების სფერო მოიცავს კოსმოსური ხომალდების ორბიტების გამოთვლას, მათი გაშვების პარამეტრების განსაზღვრას, მანევრების შედეგად ორბიტებში ცვლილებების გამოთვლას, გრავიტაციული მანევრების დაგეგმვას და სხვა პრაქტიკულ პრობლემებს. ასტროდინამიკის შედეგები გამოიყენება ნებისმიერი კოსმოსური მისიის დაგეგმვისა და განხორციელებისას.

ასტროდინამიკა გამოირჩევა ციური მექანიკიდან, რომელიც უპირველეს ყოვლისა სწავლობს ბუნებრივი კოსმოსური სხეულების მოძრაობას გრავიტაციული ძალების მოქმედებით, მისი ფოკუსირებით კოსმოსური ხომალდის მართვის გამოყენებითი პრობლემების გადაჭრაზე. ამასთან დაკავშირებით, ასტროდინამიკაში ასევე აუცილებელია კლასიკური ციური მექანიკის მიერ უგულებელყოფილი ფაქტორების გათვალისწინება - ატმოსფეროსა და დედამიწის მაგნიტური ველის გავლენა, გრავიტაციული ანომალიები, მზის გამოსხივების წნევა და სხვა.

იხ. ვიდეო - The Only Video Needed to Understand Orbital Mechanics - Do you find orbital mechanics too confusing to understand? Well, you wont after this video!

In this Animation we're in space! We are going to look at why when navigating in an orbit, to speed up, you need to slow down your spacecraft! But before we answer that question, we will first review what an orbit is in the first place and what mechanical energy is! So grab a coffee and I really hope you enjoy and learn from my latest work! Thanks for passing by and please consider subscribing for more!! 

If you enjoy these animations and would like to support what I do, feel free to join me through one of the platforms below. You can support me financially or through viewing pre-released content and giving feedback!

Thank you to those who are already supporting me!

მე-20 საუკუნეში კოსმოსური მოგზაურობის დაწყებამდე ორბიტალური და ციური მექანიკა არ განსხვავდებოდა ერთმანეთისგან. მე-20 საუკუნის შუა ხანებში, დედამიწის პირველი ხელოვნური თანამგზავრების არსებობის დროს, ამ ტერიტორიას ეწოდა „კოსმოსური დინამიკა“. ორივე ველი იყენებდა ერთსა და იმავე ფუნდამენტურ მეთოდებს, როგორიც იყო კეპლერის პრობლემის გადასაჭრელად (პოზიციის განსაზღვრა დროის ფუნქციით).

იოჰანეს კეპლერი იყო პირველი, ვინც წარმატებით მოახდინა პლანეტების ორბიტების მოდელირება მაღალი ხარისხის სიზუსტით, გამოაქვეყნა თავისი კანონები 1605 წელს. ისააკ ნიუტონმა გამოაქვეყნა ციური მოძრაობის უფრო ზოგადი კანონები თავის Principia Mathematica-ს პირველ გამოცემაში (1687), რომელიც აღწერს სამი დაკვირვებით სხეულის ორბიტის პოვნის მეთოდს. ედმუნდ ჰალეიმ გამოიყენა ეს სხვადასხვა კომეტების ორბიტების დასადგენად, მათ შორის მის სახელს. 1744 წელს, ნიუტონის თანმიმდევრული მიახლოების მეთოდი ოილერმა ფორმალური გახდა ანალიტიკურ მეთოდად, ხოლო მისი ნამუშევარი, თავის მხრივ, განზოგადდა ელიფსურ და ჰიპერბოლურ ორბიტებზე ლამბერტის მიერ 1761-1777 წლებში.

ორბიტების განსაზღვრის კიდევ ერთი ეტაპი იყო კარლ ფრიდრიხ გაუსის მონაწილეობა "გაქცეული" ჯუჯა პლანეტის ცერესის ძიებაში 1801 წელს. გაუსის მეთოდი საშუალებას აძლევდა გამოეყენებინა მხოლოდ სამი დაკვირვება (მარჯვენა ასვლისა და დახრის წყვილის სახით) ორბიტის ექვსი ელემენტის მოსაძებნად, რომლებიც სრულად აღწერს მას. ორბიტის განსაზღვრის თეორია შემდგომში განვითარდა იმდენად, რამდენადაც იგი დღეს გამოიყენება GPS მიმღებებში და ახლად აღმოჩენილი მცირე პლანეტების თვალთვალისა და კატალოგისთვის. თანამედროვე ორბიტის განსაზღვრა და პროგნოზირება გამოიყენება ყველა ტიპის თანამგზავრებთან და კოსმოსურ ზონდებთან მუშაობისთვის, რადგან მათი მომავალი პოზიციები უნდა იყოს ცნობილი მაღალი სიზუსტით.

ასტროდინამიკა შეიმუშავა ასტრონომმა სამუელ ჰერიკმა 1930-იანი წლების დასაწყისში. გააცნობიერა კოსმოსური ფრენის ეპოქის გარდაუვალი დადგომა და მიიღო მხარდაჭერა რობერტ გოდარდისგან, მან განაგრძო მუშაობა კოსმოსური ნავიგაციის ტექნოლოგიაზე, თვლიდა, რომ ეს საჭირო იქნებოდა მომავალში.

პრაქტიკული ტექნიკა

ცერის წესები

შემდეგი ცერის წესები სასარგებლოა კლასიკური მექანიკის მიერ მიახლოებული სიტუაციებისთვის ასტროდინამიკის სტანდარტული დაშვებებით. განიხილება პლანეტის ირგვლივ მოძრავი თანამგზავრის კონკრეტული მაგალითი, მაგრამ ცერის წესები შეიძლება ასევე გავრცელდეს სხვა სიტუაციებში, როგორიცაა პატარა სხეულების ორბიტა ისეთი ვარსკვლავის გარშემო, როგორიცაა მზე.

პლანეტების მოძრაობის კეპლერის კანონები:

ორბიტები ელიფსურია, უფრო მძიმე სხეული ელიფსის ერთ-ერთ კერაზეა. ამის განსაკუთრებული შემთხვევაა წრიული ორბიტა (წრე არის ელიფსის განსაკუთრებული შემთხვევა) პლანეტით ცენტრში.

პლანეტიდან თანამგზავრამდე დახაზული ხაზი დროის თანაბარ ინტერვალებში აშორებს თანაბარ ფართობებს, არ აქვს მნიშვნელობა ორბიტის რომელი ნაწილი იზომება.

თანამგზავრის ორბიტალური პერიოდის კვადრატი პროპორციულია პლანეტიდან მისი საშუალო მანძილის კუბის.

ძალის გამოყენების გარეშე (მაგალითად, რაკეტის ძრავის გაშვება), თანამგზავრის ორბიტის პერიოდი და ფორმა არ შეიცვლება.

თანამგზავრი დაბალ ორბიტაზე (ან ელიფსური ორბიტის ქვედა ნაწილში) უფრო სწრაფად მოძრაობს პლანეტის ზედაპირთან შედარებით, ვიდრე თანამგზავრი მაღალ ორბიტაზე (ან ელიფსური ორბიტის მაღალ ნაწილში), უფრო ძლიერი გრავიტაციული მიზიდულობის გამო. პლანეტაზე.

თუ ბიძგი გამოყენებული იქნება თანამგზავრის ორბიტის მხოლოდ ერთ წერტილში, ის უბრუნდება იმავე წერტილს ყოველი მომდევნო ორბიტაზე, თუმცა მისი დანარჩენი გზა შეიცვლება. ამრიგად, არ შეიძლება ერთი წრიული ორბიტიდან მეორეზე გადაადგილება მხოლოდ ერთი მოკლე ბიძგის გამოყენებით.

წრიულ ორბიტაზე, ბიძგი, რომელიც გამოიყენება თანამგზავრის მოძრაობის საპირისპირო მიმართულებით, ცვლის ორბიტას ელიფსურში; თანამგზავრი დაეშვება და მიაღწევს ყველაზე დაბალ ორბიტალურ წერტილს (პერიგეს) საწყისი წერტილიდან 180 გრადუსით; შემდეგ ის ამაღლდება. თანამგზავრის მიმართულებით გამოყენებული ბიძგი შექმნის ელიფსურ ორბიტას უმაღლესი წერტილით (აპოგეა) საწყისიდან 180 გრადუსით.

ორბიტალური მექანიკის წესების შედეგები ზოგჯერ საწინააღმდეგოა. მაგალითად, თუ ორი კოსმოსური ხომალდი ერთსა და იმავე წრიულ ორბიტაზეა და უნდა დადგეს, თუ ისინი ძალიან ახლოს არ არიან, დასამაგრებელი ხომალდი უბრალოდ ვერ ამუშავებს მათ ძრავებს სიჩქარის დასაჩქარებლად. ეს შეცვლის მისი ორბიტის ფორმას, გამოიწვევს მის სიმაღლეს და რეალურად შეანელებს ტყვიის გემთან შედარებით. კოსმოსური პაემანი დოკამდე, როგორც წესი, მოითხოვს ძრავის რამდენიმე კარგად გაშვებას რამდენიმე ორბიტალური პერიოდის განმავლობაში, რომელთა დასრულებას საათები ან დღეებიც კი სჭირდება.

თუ ასტროდინამიკის სტანდარტული ვარაუდები არ დაკმაყოფილდება, ფაქტობრივი ტრაექტორიები განსხვავდება გამოთვლილისაგან. მაგალითად, დედამიწის დაბალ ორბიტაზე მყოფი ობიექტებისთვის, ატმოსფერული წევა ართულებს ფაქტორს. ეს ცერის წესები აშკარად არაზუსტია, როდესაც აღწერს შედარებითი მასის ორი ან მეტი სხეულის, როგორიცაა ორობითი ვარსკვლავური სისტემა (იხ. N-სხეულის პრობლემა). ციური მექანიკა იყენებს უფრო ზოგად წესებს, რომლებიც ვრცელდება სიტუაციების ფართო სპექტრზე. უკან კეპლერის პლანეტარული მოძრაობის კანონები, რომლებიც მათემატიკურად შეიძლება გამოვიდეს ნიუტონის კანონებიდან, მკაცრად დაცულია მხოლოდ ორი მიზიდულობის სხეულის მოძრაობის აღწერისას არაგრავიტაციული ძალების არარსებობისას; ისინი ასევე აღწერენ პარაბოლურ და ჰიპერბოლურ ტრაექტორიებს. დიდი ობიექტების უშუალო სიახლოვეს, როგორიცაა ვარსკვლავები, მნიშვნელოვანი ხდება განსხვავება კლასიკურ მექანიკასა და ფარდობითობის ზოგად თეორიას შორის.

ორბიტალური მანევრი

მთავარი სტატია: ორბიტალური მანევრი

კოსმოსური ფრენისას ორბიტალური მანევრი არის მამოძრავებელი სისტემების გამოყენება კოსმოსური ხომალდის ორბიტის შესაცვლელად.

გადაცემის ორბიტა

გადაცემის ორბიტები, როგორც წესი, არის ელიფსური ორბიტები, რომლებიც საშუალებას აძლევს კოსმოსურ ხომალდს გადავიდეს ერთი (ჩვეულებრივ წრიული) ორბიტიდან მეორეზე. ისინი, როგორც წესი, ითხოვენ გაყვანას დასაწყისში და ბოლოს, ზოგჯერ კი პროცესში.

ჰოჰმანის ორბიტა მოითხოვს მინიმალურ ორბიტალურ მანევრირების სიჩქარეს.

ბი-ელიფსური გადასვლა შეიძლება მოითხოვდეს უფრო ნაკლებ ენერგიას, ვიდრე გომანის გადაცემას, თუ ორბიტების თანაფარდობა არის 11,94 ან მეტი, მაგრამ ეს შესაძლებელი ხდება ორბიტის ცვლილების დროის გაზრდით გომანის ტრაექტორიასთან შედარებით.

უფრო სწრაფ გადაცემას შეუძლია გამოიყენოს ნებისმიერი ორბიტა, რომელიც კვეთს როგორც წყაროს, ისე სამიზნე ორბიტას, უფრო მაღალი მანევრის სიჩქარის ფასად.

დაბალი ბიძგის ძრავებით (როგორიცაა ელექტროძრავა), თუ საწყისი ორბიტა სუპერსინქრონულია საბოლოო სასურველ წრიულ ორბიტასთან, მაშინ ოპტიმალური გადაცემის ორბიტა მიიღწევა უწყვეტი ბიძგით სიჩქარის მიმართულებით აპოგეაში. თუმცა, ამ მეთოდს გაცილებით მეტი დრო სჭირდება დაბალი ბიძგის გამო.

ორბიტალური გადასვლის შემთხვევაში არათანაბარ ორბიტებს შორის სიბრტყის ცვლილება უნდა განხორციელდეს ორბიტალური სიბრტყეების გადაკვეთის წერტილში („კვანძი“). ვინაიდან მიზანია სიჩქარის ვექტორის მიმართულების შეცვლა სიბრტყეებს შორის კუთხის ტოლი კუთხით, თითქმის მთელი ეს ბიძგი უნდა განხორციელდეს, როცა ხომალდი აპოცენტრთან ახლოს მდებარე კვანძშია, როცა სიჩქარის ვექტორის სიდიდე არის მისი მინიმუმი. თუმცა, ორბიტალური მიდრეკილების ცვლილების მცირე ნაწილი შეიძლება განხორციელდეს პერიაფსისთან ახლოს მდებარე კვანძთან, ბიძგის ოდნავ დახრით დახრილობის სასურველი ცვლილების მიმართულებით. ეს მუშაობს იმის გამო, რომ მცირე კუთხის კოსინუსი ძალიან ახლოს არის ერთიანობასთან, რის შედეგადაც თვითმფრინავის მცირე ცვლილება ხდება ეფექტურად „თავისუფალი“ პერიაფსისის მახლობლად კოსმოსური ხომალდის მაღალი სიჩქარისა და ობერტის ეფექტის გამო.

კოსმოსური დოკი

ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -

                     კოსმოსური დოკი

კოსმოსური დოკის ამერიკული კონცეფცია - დიდი კოსმოსური ხომალდი, რომელიც აწყობილია რობოტული იარაღით მთავარი ფერმის ქვეშ და კოსმოსური თვითმფრინავი, რომელიც შედის დახურულ ანგარში

შემოთავაზებული სამეცნიერო ფანტასტიკის ნამუშევრებში, ისევე როგორც კოსმოსური სააგენტოების კონცეფციის პროექტებში, კოსმოსური ხომალდების "მშრალი დოკის" მსგავსი დიზაინი, რომელიც მდებარეობს დაბალ ცირპლანეტურ ორბიტაზე. ასეთი სტრუქტურის მშენებლობა თანამედროვე ტექნოლოგიების გამოყენებით შესაძლებელია.

არსებულ პროექტებსა და სამუშაოებში კოსმოსური დოკები გამოიყენება, როგორც მოწყობილობა კოსმოსური ხომალდების შეკეთების ან მშენებლობისთვის, რაც შესაძლებელს ხდის პლანეტიდან მასალების მიწოდებას (ან მცირე დატვირთვით რამდენიმე ფრენაზე მიწოდების გავრცელებას). ასევე კოსმოსური ხომალდის შენარჩუნების მიზნით პლანეტაზე დაშვების გარეშე.

იხ. ვიდეო - Space Shuttle Atlantis docks with international space station

პროექტი

კოსმოსური ნავსადგურები, როგორც კოსმოსური ლოგისტიკური ინფრასტრუქტურის ნაწილი, განიხილება საზოგადოების მნიშვნელოვან ნაწილად, რომელშიც კოსმოსური ფრენები გახდება ყოველდღიური რეალობის ნაწილი. ამერიკის აერონავტიკისა და ასტრონავტიკის ინსტიტუტის მეცნიერები ვარაუდობენ, რომ უახლოეს მომავალში კოსმოსური სახელოსნოები განთავსდება დედამიწის დაბალ ორბიტაზე, მათ შორის დიდი დოკების ჩათვლით, რომლებიც შესაძლებელს გახდის დიდი კოსმოსური ხომალდების და პლატფორმების შეკრებას და შეკეთებას. კოსმოსური დოკი ან ანგარი ასევე შესაძლებელს ხდის კოსმოსური ხომალდის შეკეთებას დახურულ სივრცეში (შესაძლოა ჰაერში), თუმცა მათი მთავარი მიზანია ექსტრაატმოსფერული კოსმოსური ხომალდების და მოწყობილობების მშენებლობა . შიდა ატმოსფერული წნევის შენარჩუნება ხელს შეუწყობს ჩვეულებრივი სერვისისა და შეკრების ოპერაციებს გარე სივრცეში.

ორბიტის შეკეთება შესაძლოა განსაკუთრებით საჭირო გახდეს დაზიანებული ატმოსფერული ხომალდისთვის, რომელიც შეიძლება ჩამოვარდეს ხელახალი შესვლისას, როგორიცაა კოსმოსური შატლი Columbia. ამ კატასტროფის შემდეგ, NASA-მ უკვე მოახდინა შატლების ექსპრომტი შეკეთება კოსმოსური ფრენის დროს. ეს პროცედურა შეიძლება მნიშვნელოვნად გაადვილდეს სპეციალური ორბიტალური მოწყობილობის გამოყენებით. დიდი კოსმოსური დოკის გამოყენება, როგორც ასამბლეის ქარხანა, ასევე საჭირო იქნება ვარსკვლავთშორისი კოლონიზაციის კოსმოსური ხომალდების ასაგებად თანამედროვე ან უახლოესი ტექნოლოგიების გამოყენებით.

მისი კოსმოსური დოკებად გამოყენების შესაძლებლობა ვარაუდობენ რუსეთის ორბიტალური სადგურის და ამერიკული მთვარის სადგურის Gateway-ის გაშვებულ პროექტებში.

Სამეცნიერო ფანტასტიკა

სამეცნიერო ფანტასტიკაში კოსმოსური დოკები მნიშვნელოვან როლს თამაშობენ კოსმოსური ხომალდების მშენებლობასა და შეკეთებაში. ისინი ამატებენ რეალიზმს იმ გამოგონილ სამყაროებს, რომლებშიც ისინი ჩნდებიან და წარმოადგენენ საზღვაო პარალელების გაგრძელებას, რომლებიც გამოიყენება უმეტეს სამეცნიერო ფანტასტიკურ ისტორიებში კოსმოსის შესახებ. კოსმოსური დოკები გამოიყენება იგივე მიზნებისთვის, როგორც ნამდვილი ხმელეთის მშრალი დოკები: კოსმოსური ხომალდების მშენებლობის, შეკეთების, განახლების ან აღდგენისთვის. ზოგიერთი მათგანი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს სიუჟეტში, ზოგი კი უკანა პლანზე რჩება.

კოსმოსური დოკები ნახსენებია ან მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ისეთ გამოგონილ სამყაროებში, როგორიცაა ვარსკვლავური გზის, ვარსკვლავური ომების და ბაბილონის 5 სამყაროები, ასევე ისააკ ასიმოვის ფონდის სერიებში.

კოსმოსური ტრამვაი

ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -  

                       კოსმოსური ტრამვაი

ჰიპოთეტური კოსმოსური ტრამვაის კოსმოსური პორტი. გამშვები მილი ვრცელდება აღმოსავლეთით, მარჯვნივ (საბოლოოდ მრუდი რამდენიმე კილომეტრით), ელექტროსადგურის გვერდით, რომელიც მუხტავს ზეგამტარ მაგნიტურ ენერგიას. მრავალჯერადი გამოყენებადი კოსმოსური ხომალდი ბრუნდება ასაფრენ ბილიკზე მიწაზე

კოსმოსური გაშვების სისტემის ვერსია მაგლევის გამოყენებით. 1-ლი თაობის საწყისი ინსტალაცია იქნება მხოლოდ სატვირთო, რომელიც წარმოიქმნება მთის მწვერვალზე 3-დან 7 კმ-მდე სიმაღლეზე, ადგილობრივი ზედაპირის დონეზე დარჩენილი საევაკუაციო მილით; აცხადებდნენ, რომ დაახლოებით 150 000 ტონა შეიძლებოდა ორბიტაზე ამ გზით ერთ წელიწადში აეყვანათ. მე-2 თაობის სისტემის მგზავრებს დასჭირდებათ უფრო მოწინავე ტექნოლოგია და უფრო გრძელი გზის ნაცვლად, მილი თანდათან დაიხრება ბოლოსკენ უფრო იშვიათი ჰაერის სიმაღლეზე 22 კმ სიმაღლეზე, მაგნიტური ლევიტაციის მხარდაჭერით, რაც ამცირებს g- ძალებს. როდესაც კაფსულა ვაკუუმის მილიდან ატმოსფეროში გადადის. SPESIF 2010 პრეზენტაციამ მიუთითა, რომ Gen-1 შეიძლება დასრულდეს 2020 წლისთვის, თუ დაფინანსება დაიწყება 2010 წელს, Gen-2 2030 წლისთვის ან მოგვიანებით.

იხ. ვიდეო -  Пусковая петля, Звездный трамвай и пушка для запуска в космос

ჯეიმს რ. პაუელმა გამოიგონა სუპერგამტარი მაგლევის კონცეფცია 1960-იან წლებში კოლეგა გორდონ დენბისთან ერთად ბრუკჰავენის ეროვნულ ლაბორატორიაში. გორდონი შემდგომში ჩამოყალიბდა თანამედროვე მაგლევში. მოგვიანებით პაუელმა დააარსა StarTram, Inc. დოქტორ ჯორჯ მეისთან ერთად, აერონავტიკის ინჟინერი, რომელიც ადრე მუშაობდა ბრუკჰავენის ეროვნულ ლაბორატორიაში 1974 წლიდან 1997 წლამდე, სპეციალობით ისეთ სფეროებში, როგორიცაა ხელახალი გათბობა და ჰიპერბგერითი მანქანების დიზაინი.

StarTram პროექტი პირველად გამოქვეყნდა 2001 წლის ნაშრომში და დაპატენტებულია 1994 წლის MagLifter-ის ნაშრომის მითითებით. შემუშავებული ჯონ კ. მანკინსის მიერ, რომელიც იყო NASA-ს Advanced Concept Research-ის მენეჯერი, MagLifter-ის კონცეფცია მოიცავდა მაგლევის გაშვების დახმარებას რამდენიმე ასეული მ/წმ სიჩქარისთვის და მოკლე ბილიკისთვის, 90% პროგნოზირებული ეფექტურობით. 6] აღვნიშნეთ, რომ StarTram არსებითად MagLifter არის ბევრად უფრო დიდი მასშტაბით, MagLifter და StarTram განიხილეს მომდევნო წელს ზაჰა ჰადიდის კონცეფციის კვლევაში NASA-ს კენედის კოსმოსური ცენტრისთვის, რომელიც ასევე განიხილება Maglev 2000-თან ერთად პაუელთან და დანბისთან ერთად. 

                                                        

ტესტის მოდელის მასშტაბის ტრეკი დაბალი სიჩქარით მაგნიტური გაშვებისთვის.

შემდგომი დიზაინერი ავითარებს StarTram-ს 1-ლი თაობის ვერსიად, მე-2 თაობის ვერსიად და 1.5-ის ალტერნატიულ ვერსიად.

ჯონ რეტერმა, რომელიც მუშაობდა NASA-ში კოსმოსური ტექნოლოგიების (პროგრამის განვითარების) დირექტორის თანაშემწედ,  თქვა:

ნაკლებად ცნობილი ფაქტია, რომ 1990-იანი წლების შუა ხანებში NASA-ს შტაბბინა, კოსმოსური ფრენების ცენტრი. მარშალი და ძირითადი კერძო ინოვატორები ცდილობდნენ შეცვალონ სივრცის ხელმისაწვდომობისა და კვლევის ძირითადი პარადიგმები. როგორც წესი, ამ ძალისხმევამ გამოიყენა ელექტრომაგნიტური გაშვების ტექნიკა და ახალი მიდგომები კოსმოსში მაღალი სიმძლავრის ელექტრო სისტემებისთვის.

… StarTram ჩაფიქრებული იყო ძირითადად ხარჯების შემცირებისა და სივრცეში წვდომის ეფექტურობის ასზე მეტჯერ გაზრდის პრინციპზე.

… StarTram მიდგომის საერთო მიზანშეწონილობა და ღირებულება დადასტურდა 2005 წელს სანდიას ეროვნულ ლაბორატორიაში ჩატარებული „მკვლელობის კომისიის“ საფუძვლიანი კვლევის შედეგად.

                                                                          

ადრინდელი კონცეფცია მსგავსი ჰორიზონტალური გაშვების დამხმარე სისტემისთვის, მაგრამ ბევრად უფრო ნელი სიჩქარით: MagLifter.

ღწერა

პირველი თაობის ინსტალაცია

პირველი თაობის ინსტალაციამ უნდა დააჩქაროს უპილოტო საჰაერო ხომალდი 30 გ გადატვირთვით დაახლოებით 130 კმ სიგრძის გვირაბში, რაც ხელს უშლის ვაკუუმის დაკარგვას პლაზმური ფანჯრის გამოყენებით და ანაზღაურებს გვირაბში წნევის მატებას მოკლევადიან პერიოდში. მექანიკური ჩამკეტის გახსნა ჰაერის ამოღებით MHD ტუმბოს გამოყენებით. (პლაზმური ფანჯარა უფრო დიდია, ვიდრე წინა დიზაინები, სავარაუდო ენერგომოხმარებით 2,5 მგვტ 3 მეტრი დიამეტრისთვის.) საცნობარო დიზაინში გასასვლელი არის 6000 მ სიმაღლის მთის მწვერვალის ზედაპირზე, სადაც ტვირთის კაფსულები აღწევენ 8,78 კმ/წმ სიჩქარეს და შედიან დედამიწის დაბალ ორბიტაზე 10° კუთხით. აღმოსავლეთისკენ სროლისას დედამიწის ბრუნვის გამო, დამატებითი სიჩქარე, ნომინალურ ორბიტალურ სიჩქარეზე ბევრად მაღალი, ანაზღაურებს დანაკარგებს ასვლისას, მათ შორის 0,8 კმ/წმ წევისგან.

სატვირთო გემი, რომლის წონაა 40 ტონა, 2 მეტრი დიამეტრი და 13 მეტრი სიგრძით, მოკლე დროში განიცდის ხელახლა შესვლის ეფექტს. კარგი ფორმის წევის კოეფიციენტით 0,09, მთებში გაშვებული წაგრძელებული ჭურვის პიკური შენელება არის მომენტალურად 20 გ, მაგრამ განახევრდება პირველ 4 წამში და აგრძელებს კლებას, რადგან ის სწრაფად გადის დარჩენილი ატმოსფეროს უმეტეს ნაწილზე.

გაშვების მილის გასვლის შემდეგ პირველ წამებში, ცხვირის ოპტიმალური ფორმის მქონე გათბობის სიჩქარე არის დაახლოებით 30 კვ/სმ² სტაგნაციის ადგილზე, თუმცა გაცილებით ნაკლებია უფრო დიდი ცხვირისთვის, მაგრამ რამდენიმე წამის შემდეგ ეცემა 10 კვ/სმ²-ზე დაბლა. დაგეგმილია ტრანსპირაციული წყლით გაგრილება, რომელიც მოიხმარს ≈ 100 ლ⋅მ²/წმ-მდე მოკლე დროში. წყალში ჭურვის მასის რამდენიმე პროცენტი საკმარისად ითვლება.

თავად პირველი თაობის გვირაბის მილს არ აქვს ზეგამტარები, არ საჭიროებს კრიოგენულ გაგრილებას და არცერთი მათგანი არ არის უფრო მაღალი ვიდრე ლანდშაფტის მიმდებარე სიმაღლე. გარდა ზეგამტარი მაგნიტური ენერგიის შესანახად, როგორც ელექტროენერგიის შესანახ მეთოდად, ზეგამტარი მაგნიტები გვხვდება მხოლოდ მოძრავ კოსმოსურ ხომალდზე, რაც იწვევს დენს აჩქარების გვირაბის კედლებზე შედარებით იაფ ალუმინის მარყუჟებში, აწევს ხომალდს 10 უფსკრულით. სანტიმეტრი, ხოლო კედლებზე ალუმინის მარყუჟების მეორე ნაკრები ატარებს ალტერნატიულ დენს, აჩქარებს ხაზოვან სინქრონულ ძრავას.

იხ.ვიდეო -  A tube to space! Lofstrom loop, StarTram and Space Cannons

ასიმეტრია

ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -  

                                  ასიმეტრია

(ძვ. ბერძნ. ἀσυμμετρία ლიტ. „დისპროპორცია“ μετρέω „ვზომავ“) - სიმეტრიის არარსებობა ან დარღვევა. ყველაზე ხშირად, ტერმინი გამოიყენება ვიზუალურ ობიექტებთან და ვიზუალურ ხელოვნებაში. ხელოვნებაში ასიმეტრია შეიძლება იმოქმედოს (და ძალიან ხშირად აკეთებს) როგორც ფორმირების (ან კომპოზიციის) ერთ-ერთი მთავარი საშუალება. ხელოვნებაში ერთ-ერთი მჭიდროდ დაკავშირებული კონცეფცია არის არითმია. ასევე, ტერმინები ასიმეტრია, ასიმეტრიული, ასიმეტრიული შეიძლება ნიშნავდეს:

ასიმეტრია არის სიმეტრიის არარსებობა ან დარღვევა (ობიექტის თვისება უცვლელია ტრანსფორმაციის მიმართ, როგორიცაა ასახვა). სიმეტრია არის როგორც ფიზიკური, ასევე აბსტრაქტული სისტემების მნიშვნელოვანი თვისება და ის შეიძლება გამოვლინდეს ზუსტი ან უფრო ესთეტიკური თვალსაზრისით. სიმეტრიის არარსებობა ან დარღვევა, რომელიც არის მოსალოდნელი ან სასურველი, შეიძლება ჰქონდეს მნიშვნელოვანი შედეგები სისტემისთვის.

ორგანიზმებში

იმის გამო, თუ როგორ იყოფა უჯრედები ორგანიზმებში, ასიმეტრია ორგანიზმებში საკმაოდ ჩვეულებრივია მინიმუმ ერთ განზომილებაში, ბიოლოგიური სიმეტრია ასევე საერთოა მინიმუმ ერთ განზომილებაში.

ლუი პასტერმა თქვა, რომ ბიოლოგიური მოლეკულები ასიმეტრიულია, რადგან კოსმოსური [ე.ი. ფიზიკური] ძალები, რომლებიც ხელმძღვანელობენ მათ ფორმირებას, თავად არიან ასიმეტრიული. მიუხედავად იმისა, რომ თავის დროზე და ახლაც ხაზგასმულია ფიზიკური პროცესების სიმეტრია, ცნობილია, რომ არსებობს ფუნდამენტური ფიზიკური ასიმეტრიები, დროიდან დაწყებული.

ფიდლერის კიბორჩხალა, Uca pugnax

ველურ ბუნებაში

ორგანიზმში უჯრედების მუდმივი დაყოფის გამო, ორგანიზმებში ასიმეტრია საერთოა სულ მცირე ერთ განზომილებაში ბიოლოგიურ სიმეტრიასთან ერთად (ასევე იხილეთ ნახევარსფეროთაშორისი ასიმეტრია).

ლუი პასტერს სჯეროდა, რომ ბიოლოგიური მოლეკულები ასიმეტრიულია კოსმოსური [ანუ ფიზიკური] ძალების გამო, რომლებიც აკონტროლებენ მათ ფორმირებას და აყალიბებენ თვისებებს (ასიმეტრიას) როგორც საკუთარს. მართალია თავის დროზე და ახლაც ფიზიკურ პროცესებში სიმეტრიებს მეტი მნიშვნელობა ენიჭება, დროიდან დაწყებული ფუნდამენტური ფიზიკური ასიმეტრიებიც ცნობილია.

                                                                          

კამბალა

დომინანტური ხელი არის ასიმეტრია ადამიანისა და ცხოველის უნარის განვითარებაში. ნერვული გზების ვარჯიშს ერთი ხელით (თათით) უნარების სწავლისას ნაკლები დრო სჭირდება, ვიდრე იმავე ვარჯიშს ორი ხელით.

ბუნება ასევე იძლევა ქირალობის რამდენიმე მაგალითს იმ მახასიათებლებში, რომლებიც ჩვეულებრივ სიმეტრიულია. ქვემოთ მოცემულია ცხოველების მაგალითები, რომლებსაც აქვთ ასიმეტრიის აშკარა ნიშნები სხეულის მარცხენა და მარჯვენა მხარეს:

ფიდელ კიბორჩხალებს აქვთ ერთი დიდი და ერთი პატარა კლანჭი.

ნარვალებში კუდი იზრდება მარცხენა საჭრელიდან, რომელიც შეიძლება მიაღწიოს 10 ფუტს და იქმნება სპირალურად.

ფლაკონი განვითარდა ისე, რომ ყოველთვის ცურავს ერთი მხარით ზემოთ, რის შედეგადაც ორივე თვალი ერთ მხარეს არის.

ბუების ზოგიერთ სახეობას აქვს ასიმეტრია ყურების ზომებში და განლაგებაში, რაც, სავარაუდოდ, ეხმარება მტაცებლის პოვნაში.

ბევრ მამრ ცხოველს (მწერებიდან ძუძუმწოვრებამდე) აქვს ასიმეტრიული სასქესო ორგანოები. რატომ სჭირდებოდა ეს ევოლუციას, უმეტეს შემთხვევაში ჯერ კიდევ საიდუმლოა.

Porifera phylum შედგება რამდენიმე სახეობისგან შემდგარი ღრუბლებისაგან, რაც აჩვენებს სხეულის სიმეტრიის თითქმის სრულ ნაკლებობას. ამის ნაცვლად, ისინი განვითარდნენ, რათა მაქსიმალურად გამოეყენებინათ წყლის ნაკადი მათ ცენტრალურ ღრუში.

როგორც უვარგისობის მაჩვენებელი

ზოგიერთი დარღვევა სხეულის განვითარების პროცესში, რის შედეგადაც ხდება თანდაყოლილი დეფექტები.

დაზიანებები უჯრედების გაყოფის შემდეგ, რომლებიც ბიოლოგიურად ვერ გამოსწორდება, როგორიცაა კიდურის დაკარგვა ავარიის დროს.

იმის გამო, რომ თანდაყოლილი დეფექტები და დაზიანებები, სავარაუდოდ, მიუთითებს ორგანიზმის ცუდ ჯანმრთელობაზე, დეფექტები, რომლებიც იწვევს ასიმეტრიას, ხშირად აყენებს ცხოველს არახელსაყრელ მდგომარეობაში მეწყვილის პოვნაში. კერძოდ, ადამიანებში სახის სიმეტრიის ხარისხი დაკავშირებულია ფიზიკურ მიმზიდველობასთან, მაგრამ სრული სიმეტრია შეუძლებელია და, ალბათ, არამიმზიდველი.

მათემატიკასა და სხვა მეცნიერებებში

ასიმეტრიის კოეფიციენტი არის შემთხვევითი ცვლადის განაწილების მახასიათებელი.

ასიმეტრიული მიმართება არის ანტირეფლექსური და ანტისიმეტრიული ორობითი მიმართება.

ასიმეტრიული ატომი - სტერეოქიმიის ცნება.

ასიმეტრიული კრიპტოგრაფია არის საჯარო გასაღების დაშიფვრა.

ასიმეტრიული ფედერაცია არის სახელმწიფო სტრუქტურა, რომელსაც ახასიათებს ფედერაციის სუბიექტების განსხვავებული სტატუსი.

სამყაროს ბარიონის ასიმეტრია

ომური ასიმეტრია - ბირთვების წინააღმდეგობის განსხვავება მრავალწყვილი კაბელის წყვილში.

ტევადობის ასიმეტრია - ბირთვების ტევადობის განსხვავება მრავალწყვილი კაბელის წყვილში.

არქიტექტურაში

პრე-თანამედროვე არქიტექტურული სტილები ხაზს უსვამდნენ სიმეტრიას, გარდა იმ შემთხვევისა, როდესაც ექსტრემალურმა ადგილმდებარეობებმა ან ისტორიულმა მოვლენებმა აიძულა კლასიკური იდეალებიდან წასვლა. ამის საპირისპიროდ, ზოგიერთი თანამედროვე არქიტექტორი ბევრად უფრო თავისუფალი გახდა ასიმეტრიის გამოყენებაში.

მიუხედავად იმისა, რომ ხიდების უმეტესობა იყენებს სიმეტრიულ ფორმას დიზაინის, ანალიზის, დამზადების და მასალის დაზოგვის შინაგანი სიმარტივისთვის, მრავალი თანამედროვე ხიდი მიზანმიმართულად შორდება ამას, ან საიტის სპეციფიკური მოთხოვნების საპასუხოდ, ან დრამატული დიზაინის შესაქმნელად.

იხ. ვიდეო - Барионная асимметрия Вселенной! Откуда она?

ფიზიკაში

ასიმეტრია ჩნდება ფიზიკაში სხვადასხვა სფეროში.

თერმოდინამიკა

თერმოდინამიკის თავდაპირველი არასტატისტიკური ფორმულირება იყო ასიმეტრიული დროში: იგი ამტკიცებდა, რომ დახურულ სისტემაში ენტროპია მხოლოდ დროთა განმავლობაში შეიძლება გაიზარდოს. ეს მიღებული იყო მეორე კანონიდან (ორიდან ნებისმიერი, კლაუსიუსის ან ლორდ კელვინის განცხადება შეიძლება გამოყენებულ იქნას, რადგან ისინი ექვივალენტურია) და კლაუზიუსის თეორემის გამოყენებით (იხ. Kerson Huang ISBN 978-0471815181). თუმცა, სტატისტიკური მექანიკის გვიანდელი თეორია დროში სიმეტრიულია. მიუხედავად იმისა, რომ იგი აცხადებს, რომ სისტემა, რომელიც მნიშვნელოვნად დაბალია მაქსიმალურ ენტროპიაზე, ძალიან სავარაუდოა, რომ განვითარდეს უფრო მაღალი ენტროპიისკენ, ის ასევე აცხადებს, რომ ასეთი სისტემა, სავარაუდოდ, მაღალი ენტროპიიდან განვითარდა.

ნაწილაკების ფიზიკა

სიმეტრია ნაწილაკების ფიზიკაში ერთ-ერთი ყველაზე ძლიერი ინსტრუმენტია, რადგან აშკარა გახდა, რომ ბუნების პრაქტიკულად ყველა კანონი სიმეტრიებიდან იღებს სათავეს. შესაბამისად, სიმეტრიის დარღვევა წარმოაჩენს თეორიულ და ექსპერიმენტულ თავსატეხებს, რომლებიც ბუნების უფრო ღრმა გაგებას იწვევს. ასიმეტრია ექსპერიმენტულ გაზომვებში ასევე იძლევა მძლავრ სახელურებს, რომლებიც ხშირად შედარებით თავისუფალია ფონის ან სისტემატური გაურკვევლობისგან.

პარიტეტის დარღვევა

მთავარი სტატია: პარიტეტი (ფიზიკა)

1950-იან წლებამდე ითვლებოდა, რომ ფუნდამენტური ფიზიკა მარცხნივ-მარჯვნივ სიმეტრიულია; ანუ, რომ ურთიერთქმედება უცვლელი იყო პარიტეტის პირობებში. მიუხედავად იმისა, რომ პარიტეტი შენარჩუნებულია ელექტრომაგნიტიზმში, ძლიერ ურთიერთქმედებებში და გრავიტაციაში, ის ირღვევა სუსტ ურთიერთქმედებებში. სტანდარტული მოდელი აერთიანებს პარიტეტის დარღვევას სუსტი ურთიერთქმედების გამოხატვით, როგორც ქირალური ლიანდაგის ურთიერთქმედება. სტანდარტულ მოდელში სუსტ ურთიერთქმედებებში მონაწილეობენ მხოლოდ ნაწილაკების მარცხენა და ანტინაწილაკების მარჯვენა კომპონენტები. ნაწილაკების ფიზიკაში პარიტეტის დარღვევის შედეგია ის, რომ ნეიტრინოები მხოლოდ მარცხენა ნაწილაკებად შეინიშნება (და ანტინეიტრინოები, როგორც მემარჯვენე ნაწილაკები).

1956–1957 წლებში Chien-Shiung Wu, E. Ambler, R. W. Hayward, D. D. Hoppes და R. P. Hudson აღმოაჩინეს პარიტეტის კონსერვაციის აშკარა დარღვევა კობალტ-60-ის ბეტა დაშლისას. და R. Weinrich-მა შეცვალა არსებული ციკლოტრონის ექსპერიმენტი და დაუყოვნებლივ გადაამოწმა პარიტეტის დარღვევა.

იხ. ვიდეო- Symmetry vs. Asymmetry in Graphic Design

ორმაგი ვარსკვლავი

ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -  

                         ორმაგი ვარსკვლავი

The well-known binary star Sirius, seen here in a Hubble photograph from 2005, with Sirius A in the center, and white dwarf, Sirius B, to the left bottom from it - ცნობილი არომაგი ვარსკვლავი სირიუსი, რომელიც ჩანს აქ 2005 წლის ჰაბლის ფოტოზე, სირიუსი A ცენტრში და თეთრი ჯუჯა, Sirius B, მისგან მარცხენა ბოლოში.

გრავიტაციულად შეკრული ვარსკვლავების ბინარული ვარსკვლავური სისტემა, რომელიც ცირკულირებს დახურულ ორბიტებში მასის საერთო ცენტრის გარშემო. ორობითი ვარსკვლავები ძალიან გავრცელებული ობიექტებია. ჩვენი გალაქტიკის ყველა ვარსკვლავის დაახლოებით ნახევარი ეკუთვნის ორობით სისტემებს. ვარსკვლავები, რომლებიც ერთმანეთისგან მცირე კუთხური მანძილით არიან ციურ სფეროზე, მაგრამ გრავიტაციულად არ არიან შეკრული, არ განეკუთვნებიან ორობით; მათ ოპტიკურ ორეულებს უწოდებენ.

რევოლუციის პერიოდისა და ვარსკვლავებს შორის მანძილის გაზომვით, ზოგჯერ შესაძლებელია სისტემის კომპონენტების მასების დადგენა. ეს მეთოდი პრაქტიკულად არ საჭიროებს დამატებითი მოდელის ვარაუდებს და, შესაბამისად, არის ასტროფიზიკაში მასების განსაზღვრის ერთ-ერთი მთავარი მეთოდი. ამ მიზეზით, ორობითი სისტემები, რომელთა კომპონენტები შავი ხვრელები ან ნეიტრონული ვარსკვლავებია, ასტროფიზიკის დიდ ინტერესს იწვევს.

იხ. ვიდეო - ДВОЙНАЯ ЗВЕЗДА

კლასიფიკაცია

ფიზიკურად, ორობითი ვარსკვლავები შეიძლება დაიყოს ორ კლასად[2]:

ვარსკვლავები, რომელთა შორის მასის გაცვლა პრინციპში შეუძლებელია - გამოყოფილი ორობითი სისტემები.

ვარსკვლავები, რომელთა შორისაც ის მიდის, წავა ან მოხდა მასების გაცვლა - დახურული ორობითი სისტემები. ისინი, თავის მხრივ, შეიძლება დაიყოს:

ნახევრად გამოყოფილი, სადაც მხოლოდ ერთი ვარსკვლავი ავსებს მის როშის წილს.

კონტაქტი, სადაც ორივე ვარსკვლავი ავსებს როშის წილებს.

ორობითი სისტემები ასევე კლასიფიცირდება დაკვირვების მეთოდის მიხედვით, შეიძლება გამოიყოს ვიზუალური, სპექტრული, დაბნელებული, ასტრომეტრული ორობითი სისტემები.

ვიზუალური ორობითი ვარსკვლავები

ორობით ვარსკვლავებს, რომლებიც შეიძლება ცალ-ცალკე ნახოთ (ან, როგორც იტყვიან, რომ შეიძლება გადაწყდეს) ხილულ ორობით ან ვიზუალურ ბინარებს უწოდებენ.

ვარსკვლავზე, როგორც ვიზუალურ ორობითად დაკვირვების შესაძლებლობა განისაზღვრება ტელესკოპის გარჩევადობით, მანძილით ვარსკვლავებამდე და მათ შორის მანძილით. ამრიგად, ვიზუალური ორობითი ვარსკვლავები ძირითადად მზის სიახლოვეს მდებარე ვარსკვლავებია, რევოლუციის ძალიან გრძელი პერიოდით (კომპონენტებს შორის დიდი მანძილის შედეგი). ხანგრძლივი პერიოდის გამო, ორბიტის ორბიტაზე დაკვირვება შესაძლებელია მხოლოდ ათწლეულების განმავლობაში მრავალი დაკვირვებით. დღეისათვის WDS და CCDM კატალოგებში 78,000-ზე მეტი და 110,000-ზე მეტი ობიექტია, და მათგან მხოლოდ რამდენიმე ასეულის ორბიტა შეიძლება. ასზე ნაკლები ობიექტისთვის ორბიტა ცნობილია საკმარისი სიზუსტით კომპონენტების მასის დასადგენად.

ვიზუალური ორობითი ვარსკვლავის დაკვირვებისას, კომპონენტებს შორის მანძილი და ცენტრების ხაზის პოზიციის კუთხე იზომება, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, კუთხე მიმართულებას სამყაროს ჩრდილოეთ პოლუსსა და მთავარი ვარსკვლავის დამაკავშირებელი ხაზის მიმართულებას შორის. თავისი თანამგზავრით.

ლაქების ინტერფერომეტრიული ორობითი ვარსკვლავები

ლაქების ინტერფერომეტრია, ადაპტირებულ ოპტიკასთან ერთად, შესაძლებელს ხდის მიაღწიოს ვარსკვლავური გარჩევადობის დიფრაქციის ზღვარს, რაც თავის მხრივ შესაძლებელს ხდის ორობითი ვარსკვლავების აღმოჩენას. ამდენად, ლაქების ინტერფერომეტრიული ორობითი რიცხვები ასევე ვიზუალური ორობითია. მაგრამ თუ კლასიკური ვიზუალური-ორმაგი მეთოდით აუცილებელია ორი ცალკეული სურათის მიღება, მაშინ ამ შემთხვევაში აუცილებელია ლაქების ინტერფეროგრამების ანალიზი.

ლაქების ინტერფერომეტრია ეფექტურია ბინარებისთვის რამდენიმე ათეული წლის პერიოდით.

ასტრომეტრული ბინარის ქცევა ცაში.

ვიზუალური ორმაგი ვარსკვლავების შემთხვევაში, ჩვენ ვხედავთ ორ ობიექტს, რომლებიც ერთდროულად მოძრაობენ ცაზე. თუმცა, თუ წარმოვიდგენთ, რომ ორი კომპონენტიდან ერთი ჩვენთვის ამა თუ იმ მიზეზით არ ჩანს, მაშინ ორმაგობა მაინც შეიძლება გამოვლინდეს ცაში მეორე კომპონენტის პოზიციის ცვლილებით. ამ შემთხვევაში საუბარია ასტრომეტრულ ორობით ვარსკვლავებზე.

თუ არსებობს მაღალი სიზუსტის ასტრომეტრული დაკვირვებები, მაშინ ორმაგობა შეიძლება ვივარაუდოთ მოძრაობის არაწრფივობის დაფიქსირებით: სწორი მოძრაობის პირველი წარმოებული და მეორე[განმარტება. ასტრომეტრული ორობითი ვარსკვლავები გამოიყენება სხვადასხვა სპექტრული კლასის ყავისფერი ჯუჯების მასის გასაზომად.

სპექტროსკოპული ორობითი არის ვარსკვლავი, რომლის ორმაგობა აღმოჩენილია სპექტრული დაკვირვების გამოყენებით. ამისათვის მას რამდენიმე ღამე აკვირდებიან. თუ აღმოჩნდება, რომ მისი სპექტრის ხაზები პერიოდულად იცვლება დროთა განმავლობაში, მაშინ ეს ნიშნავს, რომ წყაროს სიჩქარე იცვლება. ამის მრავალი მიზეზი შეიძლება იყოს: თავად ვარსკვლავის ცვალებადობა, მასში მკვრივი გაფართოებული გარსის არსებობა, რომელიც წარმოიქმნება სუპერნოვას აფეთქების შემდეგ და ა.შ.

თუ მიიღება მეორე კომპონენტის სპექტრი, რომელიც აჩვენებს მსგავს ძვრებს, მაგრამ ანტიფაზაში, მაშინ შეგვიძლია დარწმუნებით ვთქვათ, რომ გვაქვს ორობითი სისტემა. თუ პირველი ვარსკვლავი გვიახლოვდება და მისი ხაზები გადადის სპექტრის იისფერ მხარეს, მაშინ მეორე შორდება და მისი ხაზები წითელ მხარესაა გადატანილი და პირიქით.

მაგრამ თუ მეორე ვარსკვლავი სიკაშკაშით ბევრად ჩამოუვარდება პირველს, მაშინ გვაქვს შანსი, რომ ის არ დავინახოთ და შემდეგ სხვა შესაძლო ვარიანტები უნდა განვიხილოთ. ორობითი ვარსკვლავის მთავარი მახასიათებელია რადიალური სიჩქარის პერიოდულობა და დიდი სხვაობა მაქსიმალურ და მინიმალურ სიჩქარეებს შორის. მაგრამ, მკაცრად რომ ვთქვათ, შესაძლებელია, რომ ეგზოპლანეტა აღმოაჩინეს. ამის გასარკვევად, ჩვენ უნდა გამოვთვალოთ მასის ფუნქცია, რომლითაც შეიძლება ვიმსჯელოთ უხილავი მეორე კომპონენტის მინიმალური მასის შესახებ და, შესაბამისად, რა არის ის - პლანეტა, ვარსკვლავი ან თუნდაც შავი ხვრელი.

ასევე, სპექტროსკოპიული მონაცემებით, კომპონენტების მასების გარდა, შესაძლებელია გამოვთვალოთ მათ შორის მანძილი, რევოლუციის პერიოდი და ორბიტის ექსცენტრიულობა. ამ მონაცემებიდან შეუძლებელია ორბიტის დახრილობის კუთხის დადგენა მხედველობის ხაზთან. აქედან გამომდინარე, კომპონენტებს შორის მასაზე და მანძილზე შეიძლება საუბარი მხოლოდ დახრილობის კუთხამდე გამოთვლილზე.

როგორც ასტრონომების მიერ შესწავლილი ნებისმიერი ტიპის ობიექტი, არსებობს სპექტროსკოპიული ორმაგი ვარსკვლავების კატალოგი. მათგან ყველაზე ცნობილი და ვრცელი არის "SB9" (ინგლისური სპექტრული ორობითი ნომრებიდან). 2013 წლის მონაცემებით მას 2839 ობიექტი აქვს.

ორობითი ვარსკვლავების დაბნელება

მთავარი სტატია: დაბნელებული ვარსკვლავები

ეს ხდება, რომ ორბიტალური სიბრტყე მიდრეკილია მხედველობის ხაზისკენ ძალიან მცირე კუთხით: ასეთი სისტემის ვარსკვლავების ორბიტები განლაგებულია, თითქოსდა, ჩვენსკენ მიმავალ კიდეზე. ასეთ სისტემაში ვარსკვლავები პერიოდულად აჭარბებენ ერთმანეთს, ანუ შეიცვლება წყვილის სიკაშკაშე. ორობით ვარსკვლავებს, რომლებშიც ასეთი დაბნელებები შეინიშნება, დაბნელებული ორობითი ან დაბნელებული ცვლადები ეწოდება. ამ ტიპის ყველაზე ცნობილი და პირველი აღმოჩენილი ვარსკვლავი არის ალგოლი (ეშმაკის თვალი) პერსევსის თანავარსკვლავედში.

მიკროლინზირებული ბინარები

თუ ვარსკვლავსა და დამკვირვებელს შორის მხედველობის ხაზზე არის ძლიერი გრავიტაციული ველის მქონე სხეული, მაშინ ობიექტი იქნება ლინზირებული. ველი ძლიერი რომ იყოს, მაშინ ვარსკვლავის რამდენიმე გამოსახულება დაფიქსირდებოდა, მაგრამ გალაქტიკური ობიექტების შემთხვევაში მათი ველი ისეთი ძლიერი არ არის, რომ დამკვირვებელს შეეძლო რამდენიმე გამოსახულების გარჩევა და ამ შემთხვევაში საუბარია მიკროლინზირებაზე. თუ გრავირების სხეული ორობითი ვარსკვლავია, მხედველობის ხაზის გასწვრივ მისი გავლისას მიღებული სინათლის მრუდი მნიშვნელოვნად განსხვავდება ერთი ვარსკვლავის შემთხვევისგან.

მიკროლინზირება გამოიყენება ორობითი ვარსკვლავების მოსაძებნად, სადაც ორივე კომპონენტი დაბალი მასის ყავისფერი ჯუჯებია.

ორობით ვარსკვლავებთან დაკავშირებული ფენომენები და ფენომენები

ალგოლის პარადოქსი

მთავარი სტატია: ალგოლის პარადოქსი

ეს პარადოქსი ჩამოაყალიბეს მე-20 საუკუნის შუა წლებში საბჭოთა ასტრონომებმა A.G. Masevich-მა და P.P. Parenago-მ, რომლებმაც ყურადღება გაამახვილეს ალგოლის კომპონენტების მასებსა და მათ ევოლუციურ სტადიას შორის შეუსაბამობაზე. ვარსკვლავური ევოლუციის თეორიის მიხედვით, მასიური ვარსკვლავის ევოლუციის ტემპი ბევრად აღემატება მზის მასის შესადარებელი ვარსკვლავის ტემპს, ან ოდნავ მეტი. აშკარაა, რომ ორობითი ვარსკვლავის კომპონენტები ერთდროულად წარმოიქმნება, შესაბამისად, მასიური კომპონენტი უფრო ადრე უნდა განვითარდეს, ვიდრე დაბალი მასის. თუმცა, ალგოლის სისტემაში, უფრო მასიური კომპონენტი უფრო ახალგაზრდა იყო.

ამ პარადოქსის ახსნა დაკავშირებულია მასობრივი ნაკადის ფენომენთან ახლო ორობით სისტემებში და პირველად შემოგვთავაზა ამერიკელმა ასტროფიზიკოსმა დ.კროუფორდმა. თუ დავუშვებთ, რომ ევოლუციის პროცესში ერთ-ერთ კომპონენტს აქვს მასის მეზობელზე გადატანის შესაძლებლობა, მაშინ პარადოქსი მოიხსნება.

იხ. ვიდეო - Binary and Multiple Stars: Crash Course Astronomy #34

ვარსკვლავური სისტემა

ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -  

                  ვარსკვლავური სისტემა

Sirius A და Sirius B, გადაღებული ჰაბლის კოსმოსური ტელესკოპის მიერ

გრავიტაციულად შეკრული რამდენიმე ვარსკვლავის სისტემა დახურული ორბიტებით. გრავიტაციულად შეკრული ვარსკვლავების დიდ სისტემებს ვარსკვლავური გროვები და გალაქტიკები ეწოდება. ვარსკვლავური სისტემები არ უნდა აგვერიოს პლანეტურ სისტემებთან, რომლებიც შედგება ერთი ვარსკვლავისა და სხვადასხვა არავარსკვლავური ასტრონომიული ობიექტებისგან, როგორიცაა პლანეტები ან ასტეროიდები, რომლებიც მოძრაობენ საერთო მასის ცენტრის გარშემო.

The Algol three-star system imaged in the near-infrared by the CHARA interferometer with 0.5 mas resolution in 2009. The shape of Algol C is an artifact. - ალგოლის სამვარსკვლავიანი სისტემა, რომელიც გადაღებულია ახლო ინფრაწითელში, CHARA ინტერფერომეტრით 0,5 მასის გარჩევადობით 2009 წელს. ალგოლის ფორმა C არის არტეფაქტი.

ვარსკვლავური სისტემის სიმრავლე შეზღუდულია. შეუძლებელია სამი, ოთხი ან მეტი თანაბარი ვარსკვლავის ხანგრძლივი სისტემის შექმნა. სტაბილურია მხოლოდ იერარქიული სისტემები. მაგალითად, იმისთვის, რომ სამიანი სისტემის მესამე კომპონენტი არ გამოიდევნოს სისტემიდან, აუცილებელია, რომ ის 8-10 რადიუსზე არ მიუახლოვდეს „შიდა“ ორობით სისტემას. თავად კომპონენტი შეიძლება იყოს ერთი ან სხვა ორმაგი ვარსკვლავი.

ორობითი ვარსკვლავური სისტემები

ორი ვარსკვლავის ვარსკვლავურ სისტემებს ორობითი ვარსკვლავები ან ორობითი ვარსკვლავური სისტემები ეწოდება. მოქცევის ეფექტების, სხვა ძალების აშლილობისა და ერთი ვარსკვლავიდან მეორეზე მასის გადაცემის არარსებობის შემთხვევაში, ასეთი სისტემა სტაბილურია და ორივე ვარსკვლავი ელიფსურ ორბიტაზე მოძრაობს სისტემის მასის ცენტრის გარშემო განუსაზღვრელი დროით (იხ. ორი სხეული პრობლემა).

სისტემები ორზე მეტი ვარსკვლავით

ასევე შესაძლებელია ორზე მეტი ვარსკვლავის მქონე სისტემები: მაგალითად, ვარსკვლავური გროვები და გალაქტიკები ვარსკვლავური სისტემების ტიპებია. ამ სისტემების დიდი ზომის გამო, მათი დინამიკა ბევრად უფრო რთულია, ვიდრე ორობითი ვარსკვლავი. თუმცა, ასევე შესაძლებელია ვარსკვლავური სისტემები მცირე (მაგრამ ორზე მეტი) რაოდენობის ვარსკვლავებით და მარტივი ორბიტალური დინამიკით. ამ სისტემებს უწოდებენ მრავალვარსკვლავიან სისტემას, ან ფიზიკურად მრავალ ვარსკვლავს. სამი ვარსკვლავისგან შემდგარ მრავალვარსკვლავიან სისტემას სამმაგი ეწოდება.

იხ. ვიდეო - Какими бывают звёздные системы

დინამიური თეორია

თეორიულად, მრავალჯერადი ვარსკვლავის სისტემის მოდელირება უფრო რთულია, ვიდრე ორობითი, რადგან განხილულ დინამიურ სისტემას (N-სხეულის პრობლემა) შეუძლია ქაოტური ქცევის გამოვლენა. ვარსკვლავთა მცირე ჯგუფების მრავალი კონფიგურაცია არასტაბილურია და, საბოლოოდ, ერთი ვარსკვლავი უახლოვდება მეორეს საკმარისად ახლოს და იმდენად აჩქარებს, რომ ტოვებს სისტემას . არასტაბილურობის თავიდან აცილება შესაძლებელია სისტემაში, რომელსაც ევანსი უწოდებს იერარქიულს. იერარქიულ სისტემაში ვარსკვლავები შეიძლება დაიყოს ორ ჯგუფად, რომელთაგან თითოეული ბრუნავს დიდი ორბიტაზე სისტემის მასის ცენტრის გარშემო. თითოეული ეს ჯგუფი ასევე უნდა იყოს იერარქიული. ეს ნიშნავს, რომ ისინიც შეიძლება დაიყოს პატარა ქვეჯგუფებად, რომლებიც თავად არიან იერარქიულები და ა.შ.

სამმაგი ვარსკვლავის სისტემები

სამმაგი ვარსკვლავის სისტემები მრავალჯერადი სისტემის ყველაზე გავრცელებული ტიპია. მაგალითად, ტოკოვინინის ფიზიკურად მრავალჯერადი ვარსკვლავის კატალოგის 1999 წლის გამოცემაში, 728 სისტემიდან 551 აღწერილია, როგორც სამმაგი. იერარქიული პრინციპის შესაბამისად, სამმაგი ვარსკვლავური სისტემები, როგორც წესი, შედგება წყვილი მჭიდროდ განლაგებული ვარსკვლავებისგან უფრო შორეულ კომპანიონთან ერთად.

უმაღლესი სიმრავლეები

ცნობილია მრავალი სისტემა სამზე მეტი ვარსკვლავით. Nu Scorpio შედგება მინიმუმ შვიდი ვარსკვლავისგან.

მაგალითები

ზოგიერთი ვარსკვლავური სისტემა:

სირიუსი (ორი ვარსკვლავი);

α Centauri (სამი ვარსკვლავი) (სადავო - იხ. Proxima Centauri);

4 კენტავრი (4 ვარსკვლავი);

მიზარი (ექვსი ვარსკვლავი);

კასტორი (ექვსი ვარსკვლავი);

მორიელი (შვიდი ვარსკვლავი);

Cygnus X-1 (ერთი ვარსკვლავი და ერთი შავი ხვრელი);

                                                                               

HD 98800 არის ოთხმაგი ვარსკვლავის სისტემა, რომელიც მდებარეობს TW Hydrae ასოციაციაში.

                                                                   

ოთხმაგი

კაპელა, გიგანტური ვარსკვლავის წყვილი, რომელიც ორბიტაზე მოძრაობს წითელი ჯუჯების ორბიტაზე, მზის სისტემიდან დაახლოებით 42 სინათლის წლის მანძილზე. მას აქვს დაახლოებით 0,08 სიდიდე, რაც კაპელას ღამის ცის ერთ-ერთ ყველაზე კაშკაშა ვარსკვლავად აქცევს.

4 კენტავრი

ხშირად ამბობენ, რომ მიზარი იყო პირველი ორობითი ვარსკვლავი, რომელიც აღმოაჩინეს 1650 წელს ჯოვანი ბატისტა რიჩიოლის მიერ , გვ. 1 მაგრამ ის, ალბათ, ადრე იყო დაფიქსირებული, ბენედეტო კასტელისა და გალილეოს მიერ. მოგვიანებით, მისი კომპონენტების მიზარ A და B სპექტროსკოპიამ აჩვენა, რომ ისინი თავად ორობითი ვარსკვლავები არიან.

HD 98800

Kepler-64 სისტემას აქვს პლანეტა PH1 (აღმოაჩინა 2012 წელს Planet Hunters ჯგუფის მიერ, Zooniverse-ის ნაწილი) ოთხი ვარსკვლავიდან ორის გარშემო, რაც მას აქცევს პირველ ცნობილ პლანეტას ოთხმაგ ვარსკვლავურ სისტემაში.

KOI-2626 არის პირველი ოთხმაგი ვარსკვლავის სისტემა დედამიწის ზომის პლანეტით.

Xi Tauri (ξ Tau, ξ Tauri), რომელიც მდებარეობს ჩვენგან დაახლოებით 222 სინათლის წლის მანძილზე, არის სპექტროსკოპიული და დაბნელებული ოთხმაგი ვარსკვლავი, რომელიც შედგება სამი ცისფერ-თეთრი B ტიპის მთავარი მიმდევრობის ვარსკვლავისგან, F- ტიპის ვარსკვლავთან ერთად. ორი ვარსკვლავი ახლო ორბიტაზეა და 7,15 დღეში ერთხელ ბრუნავს ერთმანეთის გარშემო. ისინი თავის მხრივ ბრუნავენ მესამე ვარსკვლავს 145 დღეში ერთხელ. მეოთხე ვარსკვლავი დანარჩენი სამი ვარსკვლავის გარშემო ორმოცდაათ წელიწადში ერთხელ ბრუნავს.

ხუთმაგი

ბეტა თხის რქა

დელტა ორიონისი

HD 155448

KIC 4150611

1SWASP J093010.78+533859.5

Sextuple

ბეტა ტუკანა

კასტორი

HD 139691

TYC 7037-89-1

თუ ალკორი განიხილება მიზარის სისტემის ნაწილად, სისტემა შეიძლება ჩაითვალოს ექვსტუპად.

Septuple

Nu Scorpii

AR Cassiopeiae

V871 Centauri

Octuple

გამა კასიოპეია

არაერთგვაროვანი

QZ Carinae

იხ. ვიდეო - timeline of an F type star system

აქსელერომეტრი

ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -  

                           აქსელერომეტრი

Tri-axis Digital Accelerometer by Kionix, inside Motorola Xoom

(ლათ. accelero - ვაჩქარებ და სხვა ბერძნული μετρέω "ვზომავ") - მოწყობილობა, რომელიც ზომავს მოჩვენებითი აჩქარების პროექციას (განსხვავება ობიექტის ნამდვილ აჩქარებასა და გრავიტაციულ აჩქარებას შორის). როგორც წესი, აქსელერომეტრი არის მგრძნობიარე მასა, რომელიც ფიქსირდება ელასტიურ საკიდში. მასის გადახრა მისი საწყისი პოზიციიდან მოჩვენებითი აჩქარების თანდასწრებით შეიცავს ინფორმაციას ამ აჩქარების სიდიდის შესახებ.

დიზაინის მიხედვით, აქსელერომეტრები იყოფა ერთკომპონენტად, ორკომპონენტად, სამკომპონენტად. შესაბამისად, ისინი შესაძლებელს ხდიან მოჩვენებითი აჩქარების პროგნოზების გაზომვას ერთ, ორ და სამ ღერძზე.

ზოგიერთ აქსელერომეტრს ასევე აქვს ჩაშენებული მონაცემთა შეძენისა და დამუშავების სისტემები. ეს საშუალებას გაძლევთ შექმნათ სრული სისტემები აჩქარებისა და ვიბრაციის გასაზომად ყველა საჭირო ელემენტით.

გამოყენება - აქსელერომეტრი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც აბსოლუტური წრფივი აჩქარების პროგნოზების გასაზომად (თუ ცნობილია გრავიტაციული აჩქარების სიდიდე და მიმართულება სივრცის მოცემულ წერტილში), ასევე გრავიტაციული აჩქარების პროგნოზების არაპირდაპირი გაზომვისთვის (აჩქარების საშუალებით). სტაციონარული გრავიტაციულ ველში). პირველი თვისება გამოიყენება ინერციული სანავიგაციო სისტემების შესაქმნელად, სადაც ინტეგრირებულია ამაჩქარებლების გამოყენებით მიღებული გაზომვები, ინერციული სიჩქარის და მატარებლის კოორდინატების მიღება. ამრიგად, აქსელერომეტრები, გიროსკოპებთან ერთად, არის თვითმფრინავების, რაკეტების და სხვა თვითმფრინავების, გემების და წყალქვეშა ნავების სანავიგაციო და კონტროლის სისტემების განუყოფელი კომპონენტები. მეორე თვისება საშუალებას იძლევა გამოიყენოს ამაჩქარებლები როგორც ფერდობების გასაზომად, ანუ, როგორც დახრილობის, ასევე გრავიმეტრიაში.

იხ. ვიდეო - Как работает акселерометр

ამაჩქარებელი სამრეწველო ვიბრაციის დიაგნოსტიკაში არის ვიბრაციის გადამყვანი, რომელიც ზომავს ვიბრაციის აჩქარებას არა-დესტრუქციული კონტროლისა და დაცვის სისტემებში.

ამაჩქარებლები გამოიყენება კომპიუტერის მყარი დისკის მართვის სისტემებში დაზიანებისგან დაცვის მექანიზმის გასააქტიურებლად (რაც შეიძლება გამოწვეული იყოს დარტყმით და დაცემით): აჩქარების უეცარი ცვლილების საპასუხოდ, სისტემა გასცემს ბრძანებას მყარი დისკის თავების გაჩერების შესახებ, რაც ხელს უწყობს თავიდან აიცილოთ დისკის დაზიანება და მონაცემთა დაკარგვა. დაცვის ეს ტექნოლოგია ძირითადად გამოიყენება ლეპტოპებში, ნეტბუქებში და გარე დისკებში.

მანქანის DVR-ებში ჩაშენებული აქსელერომეტრები განასხვავებენ განგაშის მოვლენებს, როგორიცაა ძლიერი დამუხრუჭება, აჩქარება, შეჯახება, მკვეთრი შემობრუნება და როტაცია. ეს მოვლენები ჩაწერილია ვიდეო ჩამწერების მიერ ცალკე ფაილში, აღინიშნება სპეციალური მარკერით და დაცულია შემთხვევითი წაშლისა და გადაწერისგან.

სათამაშო კონსოლის მართვის მოწყობილობებში, ამაჩქარებელი, გიროსკოპთან ერთად [დააზუსტეთ], გამოიყენება თამაშების გასაკონტროლებლად ღილაკების გამოყენების გარეშე - სივრცეში მობრუნებით, რხევით და ა.შ. მაგალითად, აქსელერომეტრი არის Wii Remote და PlayStation Move თამაშში. კონტროლერები.

გარდა ამისა, ციფრული აქსელერომეტრები ფართოდ გამოიყენება მობილურ მოწყობილობებში, როგორიცაა ტელეფონები, პლანშეტური კომპიუტერები და ა.შ. ამაჩქარებლების წყალობით, კონტროლდება სურათის პოზიცია მობილური მოწყობილობის მონიტორზე და მისი ორიენტაცია გრავიტაციული აჩქარების მიმართულებასთან მიმართებაში. დედამიწის მიკვლევა ხდება.

Პარამეტრები

აქსელერომეტრის ძირითადი პარამეტრებია:

მასშტაბის კოეფიციენტი არის პროპორციულობის ფაქტორი გაზომილი აშკარა აჩქარებისა და გამომავალი სიგნალის (ელექტრული სიგნალი, რხევის სიხშირე (სტრიქონის ამაჩქარებლისთვის) ან ციფრული კოდის წრფივი ურთიერთობისთვის.

ოპერაციული სიხშირის დიაპაზონი.

ბარიერის მგრძნობელობა (გარჩევადობა) - აშკარა აჩქარების მინიმალური ცვლილების მნიშვნელობა, რომლის განსაზღვრაც მოწყობილობას შეუძლია.

ნულოვანი ოფსეტი არის სხვაობა ინსტრუმენტის ჩვენებებსა და გრავიტაციული აჩქარების პროექციას მგრძნობელობის ღერძზე ნულოვანი აშკარა აჩქარების დროს.

შემთხვევითი სიარული არის სტანდარტული გადახრა ნულოვანი ოფსეტიდან.

არაწრფივობა არის გამომავალი სიგნალისა და აშკარა აჩქარების ურთიერთობის გადახრა წრფივი დამოკიდებულებიდან აშკარა აჩქარების ცვლილებით.

შეცდომები

აქსელერომეტრის გამომავალი ღირებულება ძირითადად გავლენას ახდენს:

გარემოს ტემპერატურა და ამაჩქარებლის მიმაგრების წერტილები (ტემპერატურული შეცდომები);

გარე მაგნიტური ველები (შეცდომები მაგნიტური ველიდან);

ფუძის ვიბრაცია და კუთხოვანი რხევები (ვიბრაციის შეცდომები);

აქსელერომეტრის სიხშირის მახასიათებლები (სიხშირის შეცდომები);

ჩვენება ჰისტერეზი (ერთ-ერთი არაწრფივი კომპონენტი).

იხ. ვიდეო - What is an Accelerometer and How Does it Work?