Niubbi su Marte

Ciao raga.
Sto iniziando timidamente (dopo appena 2 anni di Orbiter) a pensare di andare verso Marte usando IMFD, e seguendo i video di Orbeklit in realtà qualche volta ci sono già arrivato.
La prima volta un po' per caso, la seconda un po' meglio, la terza quasi da solo senza capire bene cosa cliccare, e via così.

Pensando a questo enorme giramento di palle che è il nostro Sistema Solare, stavo iniziando a pensare a questo trasferimento in modo "ragionato".
Molto probabilmente non mi è ancora ben chiaro il meccanismo...anzi, sicuro!!

La prima domanda è: su quale rotta (HDG) devo partire?
Ok, c'è LaunchMFD che me lo dice. Premo su TGT, inserisco la INC o la LAN (quando una, e/o quando l'altra?) di Marte che leggo su OrbitMFD o su AlignMFD, e più o meno lo capisco...mi pare...boh!

Sto sulla base di Kourou (quasi all'Equatore) in attesa della partenza, e sto comunque orbitando intorno al Sole (come Marte).
Leggo su Wikipedia che l'inclinazione di Marte è di 1,85° rispetto all'eclittica
Se ipoteticamente l'asse terrestre non fosse inclinato, mi sembrerebbe quasi logico partire sempre per 90° per entrare in un'orbita di parcheggio (dopo l'ascesa iniziale), diciamo complanare all'eclittica...
A fine ascesa mi aspetterei, in linea teorica, un Rinc di 1,85°.

Spero che fin qui mi sia espresso chiaramente.

...Ma l'asse terrestre non è a 0°, quindi per quanto devo partire?
ARGH!!!

Per un trasferimento interplanetario io ragiono sempre in termini di minor consumo, dunque tendo ad utilizzare transX che mi permette di gestire a piacimento la mia traiettoria.. si lo so va fatto tutto a mano, ma che ci volete fare? Io preferisco quello a IMFD..

Detto questo risulta sempre conveniente lanciare nella stessa inclinazione dell'eclittica, che è esattamente uguale all'inclinazione dell'asse terrestre (23.27 gradi)

Grazie Fausto, ma mi serve una risposta "più da niubbo", lasciando stare per ora i discorsi sul risparmio di dV (verranno in futuro).
Non capisco la relazione tra HDG alla partenza, e INC alla fine dell'ascesa.

Cioè, mi dovreste proprio spiegare con parole semplici un attimo di abc di meccanica orbitale, finora sono sempre andato verso obiettivi (ISS, Luna) che orbitavano la Terra.
Con Marte (ed altri pianeti in genere) serve di sicuro un approccio diverso.

Pensando ai piani orbitali di Terra e Marte, che più o meno coincidono, non mi conviene partire per 90° (o poco più , e quanto di più?) e poi fare l'Orbit Eject effettivo di notte?

Mi è capitato di partire per la HDG suggerita da LaunchMFD, poi al momento dell'AB con IMFD l'attitudine (automatica) era tale che mi sono andato a rischiantare in atmosfera...tra me e Marte c'era la Terra!

(Disclaimer: scusate per l'eventuale massa di ca...ate!!)

No, non puoi partire sempre a 90° se vuoi un' orbita comoda per un pianeta.
Vai al video:

e ferma l' immagine a circa 0:30.

Semplificando al massimo: immagina di dover partire da un' ipotetica base da Hurgada (mi piace il Mar Rosso ).

Per allinearci all' eclittica, dovremmo partire con un heading di circa 117°.
Dobbiamo però farlo quando la nostra base interseca l' eclittica, quindi al nodo ascendente (117°) o discendente (63°).

Qualunque altro periodo, non ci consentirebbe il suo allineamento.

Le cose si complicano se con la base ci allontaniamo e superiamo i 27° di latitudine: non siamo più in grado di intersecare il piano dell' eclittica, quindi dobbiamo partire quando siamo più vicini ad essa, con un heading di 90°; supponendo fossimo a 30° di latitudine, al completamento dell' orbita avremmo un disallineamento di circa 3°.

Per quanto riguarda l' AutoBurn, devi regolare il TEj, ma sull' Orbit Eject, per far sì di non intersecare l' HTO (la traettoria ipotetica) con la Terra.

Spero sia di aiuto, non so se mi sono spiegato bene.

Devo ancora provare e mettere questa risposta in pratica (ma mi fido), comunque il fatto di partire quando sono sui nodi già mi aiuta molto a capire.

Ovvio che si deve partire sui nodi!!
Ma...come lo vedo quando sto sul nodo terrestre?

Mi piacerebbe però sapere come ricavi questi numeri...perchè da Hurgada la HDG è 117° o 63° per esempio.

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Edit: ok, -90+117=27 e 90-63=27...ci sto lentamente arrivando...ma perchè 27° se l'asse terrestre è inclinato di 23° e spicci?

ripley ha scritto:

...Mi piacerebbe però sapere come ricavi questi numeri...perchè da Hurgada la HDG è 117° o 63° per esempio...

Ok penso di aver "scoperto" perchè da Hurgada si parla di 27°

Hai ragione, rettifico, ero un po' brillo...
90°+24° o 90°-24°.

In definitiva, se stai entro 24° di latitudine attendi il nodo ascendente o discendente con i valori qui sopra.

Hurgada è già fuori.

Lasciami preparare un paio di immagini così è più chiaro come partire con l' heading corretto per i diversi casi.

Per farlo dobbiamo utilizzare l' Align orbital plane MFD.

orbeklit ha scritto:

Hai ragione, rettifico, ero un po' brillo...
90°+24° o 90°-24°.

In definitiva, se stai entro 24° di latitudine attendi il nodo ascendente o discendente con i valori qui sopra...

Quindi nei calcoli non si prende in considerazione anche la Latitudine (N o S) del sito di lancio?

orbeklit ha scritto:

...Per farlo dobbiamo utilizzare l' Align orbital plane MFD...

Certo!

Se la base interseca il piano orbitale del corpo celeste di destinazione la latitudine non è terribilmente importante quanto la longitudine.

Caso 1:
1) la base interseca il piano orbitale di destinazione;
2) è indifferente che sia nell' emisfero australe o boreale.

La destinazione è la luna semplicemente perchè la sua orbita è visibile nel Map (che non visualizza le orbite per i pianeti).

Ho spostato la navicella in Wideawake, e ho aspettato l' arrivo del primo nodo disponibile.
In questo caso, quello ascendente, quindi l' heading è 90° + ~22°=112° (se fosse discendente, si sottrarrebbe il RInc).

Una volta decollato, il RInc incomincia rapidamente a scendere, abilitiamo l' RCS Rotation, e con questo correggiamo la rotta per ottenere il valore di RInc il più possibile a 0.

A questo punto circolarizziamo, e siamo praticamente allineati col piano orbitale di destinazione.

Per gli altri casi alla prossima.

Se partendo dall'equatore finisco con un Rinc di 46° (23x2) vuol dire che sono partito sul nodo sbagliato?

Da dove vuoi partire? Vuoi arrivare a Marte?

Parto dall'Equatore (con la nave spostata su LAT 0° con lo Scenario Editor) e provo ad andare verso Marte...

Bene, allora, se ti avvicini al nodo discendente, fai 90°-23°=67° di heading, se ascendente 90°+23°=113°.
Parti quando vedi che mancano circa 3° al nodo (Relative AN /DN).

Salendo vedrai che il RInc scende abbastanza velocemente, quando arrivi a circa 3-5° di RInc, correggi con RCS Rotation.

In questo caso sono arrivato a 0.62° di RInc partendo da 0° di latitudine, ma si può fare sicuramente di meglio.

Fintanto che la tua base interseca il piano orbitale, il metodo non cambia.
Più incasinato è il caso di basi che non lo intersecano.

Partendo dall'Equatore ed orientando la nave per 67° con lo scenario editor, ho notato che in attesa dell'arrivo sul nodo discendente l'eclittica si sposta e, da leggermente inclinata, diventa esattamente verticale davanti alla mia prua!! Quindi la mia orbita sarà complanare all'ellittica!
...Piano piano ci arriverò.
Intanto grazie.

Ovviamente mi interessa capire bene il tutto perchè voglio scrivere un tutorial per quei niubbi di Tuttovola
...oltre che per FOI.

Vi risulta che durante gli AB di IMFD è meglio restare nel cockpit, ed evitare le viste esterne??
A me, in queste condizioni, sembra che l'AB vada a farsi friggere...prima in un senso, poi in un altro...

Magari sbaglio, ma questa è l'impressione.

Sì, è meglio restare nel cockpit, perchè per qualche motivo, mentre il timing del burn è corretto, l' assetto viene "abbandonato" nella visuale esterna.

E' una cosa che notato qualche tempo fa, ma non è di grande intralcio.

Caso 2:
1) piano orbitale del pianeta o satellite non intersecante la base di decollo;
2) base nell' emisfero boreale (nell' esempio KSC) - per l' emisfero australe la regola cambia.

Teniamo conto che per i pianeti il Map MFD non visualizza l' orbita, quindi dobbiamo basarci solo sull 'Align MFD.

Per la luna è più facile capire il concetto perchè nel Map si vede chiaramente quando raggiungiamo il MINIMO scostamento possibile dal piano orbitale di destinazione.

Se inseriamo come destinazione la luna, sia sul Map (cambiando l' opzione orbit lines su Orbit plane) che sull' Align, e accelerando il tempo, possiamo vedere che:

- il radius vector (P) dell' Align pendola tra i nodi ascendente e discendente (AN, DN) ma senza MAI toccarli, al contrario del caso 1, dove li attraversava;
- il RInc oscilla tra un valore massimo che in questo esempio è ~51.5° ad un minimo di ~5.6°.



Ovviamente il momento più propizio per il decollo è quando il RInc è minimo, il che per l' emisfero boreale avviene quando ci avviciniamo al nodo discendente (bisogna tener conto anche del tempo di ascesa, quindi aggiungiamo un piccolo anticipo).

L' heading di decollo è 90°, dopodichè dovremo correggere leggermente per mantenere il RInc minimo.



Per i pianeti (quindi non visibili sul Map) si usa questa regola "spannometrica" (che è uguale per i satelliti):

- base su emisfero boreale (come KSC): si attende che il radius vector si avvicini al nodo discendente, quando cambia direzione per raggiungere il nodo ascendente, si attende che DN arrivi a circa 90°, quello sarà lo scostamento minimo, quindi anche nella correzione durante l' ascesa dovremo far sì che il valore di RInc rimanga quello.

- base su emisfero australe: stessa cosa, ma il nodo propizio sarà quello ascendente (AN), quindi dopo averlo avvicinato, si attende che raggiunga i 90°.



L' heading di decollo è sempre 90° (caso 2).

Al completamento dell' orbita, possiamo vedere che il valore di RInc è leggermente migliorato, solo con piccolissime correzioni.



Ovviamente , oltre un certo scostamento di partenza dal piano orbitale (latitudine oltre i 30°), può essere non conveniente eseguire un allineamento orbitale, ma proseguire con un un' orbita Off-Plane.

Grazie, molto utile!!

Aggiungerei che i numeri degli esempi qui sopra verificano (grado + o -) la formula del Launch azimuth:

http://www.orbiterwiki.org/wiki/Launch_Azimuth

Ognuno se vuole può sperimentare con diversi target, e verificarli da sè.

Di cui dovrei saperne qualcosa...

https://www.tuttovola.org/index.php?action=downloads;sa=view;down=972

ripley ha scritto:

Di cui dovrei saperne qualcosa...

https://www.tuttovola.org/index.php?action=downloads;sa=view;down=972

Esattamente quello!

Quindi Marte (o un qualsiasi altro pianeta) ai soli fini del calcolo dell'azimuth, è considerato un "target" a tutti gli effetti, esattamente come la ISS...vedi che scoperte che si fanno...

Io chissà cosa pensavo!
Probabilmente è un mio problema di comprensione di "scala", di distanze (enormi), che ho appena iniziato a capire.

Comunque sto facendo vari esperimenti di lancio con le info di questo thread con ottimi risultati (RINC finale di 0.0 e spicci...), ma devo ancora fare qualche domanda...prima devo capire quali però

Per esempio, la prima potrebbe essere questa:

Condizioni:
Latitudine N della base di lancio = 0° (Equatore)
Target = Marte

perchè, se Cosmic Train Schedule mi dà come finestra di lancio la data del 15/10/2009 (MJD 55119) e quel giorno il RINC è 23.24, in data 10/12/2009 alle ore 12:00 (MJD 55175.500000) il RINC è 17.82?

In conclusione, mi conviene partire a ottobre o a dicembre?
Le date di CTS sono solo indicative?

Ho provato le due date, posso sbagliarmi, ma la più conveniente sembra essere la prima:
3.195k dv contro 6.871k dv della seconda.

15/10/2009 - heading 113° su AN:


10/12/2009 - heading 108° su AN:


A detta del sito Cosmic Train i mesi sono tutti uguali (30 giorni?), e si considera l' orbita complanare (no Off-Plane):
"I'm assuming circular, coplanar orbits and 12 equal months in a year,
therefore these results are approximate."