スイングバイ加速の計算

スイングバイ飛行のさい,探査機の最初の速度をv,惑星の質量をM,重力定数をG,惑星の重力圏を通りすぎるときの双曲線軌道の離心率をe,探査機が直進すると仮定した時に,惑星と最も近づく距離をrとすると

数式

という式がなりたつ.これで双曲線軌道の離心率eがでるので,探査機の進行方向の変化する角度をx度,とすると

数式

となる.これで探査機の方向の変化量xがもとまったので,惑星の重力圏をでた時の,探査機の加速(減速)量DV(km/s)は

数式

となる.ただしこれは惑星の進行方向に対称な角度で進入し,脱出した場合である.惑星の進行方向と双曲線軌道の軸のずれをy度とすると,探査機の実際の加速分dvは,近似値として

dvDV ×cos(

として計算できる.

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参考文献

室津義定「宇宙航空力学」共立出版,
E.P.J.Rimrott「Introductry Orbit Dynamics」Wieveg)