UK 
EnglishТипова
Polski🚀 Гравітаційна рогатка — гравітаційний маневр
Спостерігайте, як швидкість і траєкторія космічного апарата змінюються під час гравітаційного маневру повз рухому планету, з реальними показниками швидкості до і після.
Гравітаційна рогатка (або гравітаційний маневр) дозволяє космічному апарату вкрасти невелику кількість орбітального моменту планети, щоб змінити свою швидкість і напрямок, не витрачаючи жодного пального. Ця симуляція чисельно інтегрує реальну ньютонівську гравітацію, щоб показати, як траєкторія космічного апарата вигинається й прискорюється під час прольоту повз рухому планету.
🔬 Що демонструє
Шлях космічного апарата обчислюється кадр за кадром із закону тяжіння Ньютона, F = GMm/r². Оскільки сама планета рухається, зустріч не симетрична в системі відліку Сонця: у власній системі відліку планети швидкість космічного апарата не змінюється, але перетворена назад у навколишню систему відліку вона може набувати (або втрачати) швидкість, приблизно рівну подвоєній складовій швидкості планети вздовж напрямку прольоту.
🎮 Як користуватися
Встановіть швидкість наближення, прицільний параметр (наскільки не по центру націлюється космічний апарат — зміна знаку визначає, з якого боку він пролітає), масу планети та її власну орбітальну швидкість, потім натисніть Запустити проліт. Спостерігайте, як траєкторія вигинається навколо планети, і порівняйте показники "Швидкість до" й "Швидкість після", щоб побачити гравітаційний маневр у дії.
💡 Чи знали ви?
Voyager 2 NASA використав гравітаційні маневри Юпітера, Сатурна й Урана, щоб досягти Нептуна й далі — подорож, яка зайняла б значно довше або була б взагалі неможливою на прямій траєкторії з хімічними ракетами 1970-х років.
Про цю симуляцію
Ця симуляція гравітаційної рогатки інтегрує закон всесвітнього тяжіння Ньютона крок за кроком, щоб перемістити космічний апарат крізь гравітаційне поле рухомої планети. На відміну від суто аналітичної формули, швидкість і положення космічного апарата оновлюються кожен кадр анімації з миттєвого гравітаційного прискорення, тому вигнутий гіперболоподібний шлях і результуюча зміна швидкості виникають із самої фізики, а не запрограмовані заздалегідь.
🔬 Що це показує
Маневр гравітаційного асисту (або "рогатки"): космічний апарат пролітає близько до рухомої планети, його шлях вигинається під дією гравітації. Оскільки планета не нерухома, космічний апарат може вийти зі зустрічі швидшим (або повільнішим), ніж прибув — момент зберігається між космічним апаратом і планетою, але оскільки планета набагато масивніша, її власна швидкість майже не змінюється, тоді як швидкість космічного апарата змінюється значно.
🎮 Як користуватися
Налаштуйте швидкість наближення, прицільний параметр (відстань промаху й сторону наближення), масу планети та швидкість планети, потім натисніть Запустити проліт. Інформаційна панель повідомляє поточну фазу, а показники демонструють швидкість космічного апарата, виміряну задовго до й задовго після зустрічі, плюс чистий приріст швидкості.
💡 Чи знали ви?
Гравітаційний маневр не порушує закон збереження енергії: приріст кінетичної енергії космічного апарата врівноважується незмірно малою втратою власної орбітальної енергії планети, оскільки планета набагато масивніша за будь-який космічний апарат.
Часті запитання
Що таке гравітаційна рогатка?
Гравітаційна рогатка, або гравітаційний маневр, — це маневр, у якому космічний апарат пролітає близько до рухомої планети чи місяця й використовує її гравітацію, щоб змінити швидкість і напрямок, позичаючи невелику кількість орбітального моменту тіла в процесі.
Чи справді космічний апарат отримує енергію безкоштовно?
У власній системі відліку планети швидкість космічного апарата зовсім не змінюється — змінюється лише напрямок, точно як при пружному зіткненні. Але оскільки сама планета рухається відносно Сонця, перетворення цієї ж зустрічі назад у систему відліку Сонця показує, що швидкість космічного апарата може збільшитися або зменшитися. Енергія походить з орбітального руху планети, яка втрачає незмірно малу кількість натомість.
Що контролює прицільний параметр?
Прицільний параметр — це перпендикулярне зміщення між невідхиленим прямолінійним шляхом космічного апарата та центром планети. Більший прицільний параметр означає більш віддалений, м'якіший проліт з меншим відхиленням; зміна його знаку надсилає космічний апарат повз протилежну сторону планети, що може перетворити приріст швидкості на її зменшення.
Чому маса планети має таке велике значення?
Більш масивна планета створює сильніше гравітаційне притягання на будь-якій заданій відстані, різкіше вигинаючи шлях космічного апарата й дозволяючи більшу зміну швидкості та напрямку на тій самій відстані наближення.
Чи використовували реальні космічні апарати цю техніку?
Так, широко. Mariner 10 використав Венеру, щоб досягти Меркурія, зонди Voyager використали Юпітер і Сатурн, щоб досягти зовнішніх планет, а Cassini використав кілька прольотів повз Венеру, Землю й Юпітер, щоб досягти Сатурна на частці палива, яка знадобилася б для прямої траєкторії.