アポロ計画捏造説#32 WikipediaのTrans-lunar injection（月遷移軌道投入）を訳してみました

アポロ計画捏造説#31 では、WikipediaのCircumlunar trajectory（月周回軌道）を訳してみました。

今度はWikipediaのTrans-lunar injection（月遷移軌道投入）を訳してみました。
間違ってるところがあったらそれはごめんさい。

このページはWikipediaのページを訳しただけの公平な内容ですが、ブログ全体はアポロ捏造説について書かれています。人によっては受け付けないと思いますので、そういう人は他のページは参照されないよう、くれぐれもご注意ください。

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月遷移軌道投入（Trans-lunar injection）

月遷移軌道（Lunar transfer）の透視図。
TLIは地球近くの赤い点で起きる。

月遷移軌道投入（略:TLI）は、宇宙船が月にたどり着く軌道があるのですが、その軌道に宇宙船を乗せるための推進操縦です。

典型的な月遷移軌道はホーマン遷移軌道に似ている。しかしながら（月遷移軌道では）月探査機ひてんがそうだったように、低エネルギーの遷移操縦が状況に応じて使われます。地球－月システム外部からの原因による著しい摂動（ある天体の運動が他の天体から受ける引力によって乱れること）の影響を受けない短期間でのミッションのために、高速で遷移できるホーマン遷移軌道を使うのがより実践的です。地球周辺の低高度の周回軌道から月への遷移を始めるために、宇宙船はTLIを行います。TLIのための大規模な燃焼は通常科学ロケットエンジンによって行われるのですが、それによって宇宙船の速度を上げて地球低周回軌道から高偏心軌道に軌道を変化させます。宇宙船が弧の形の月遷移軌道に沿って航行を開始すると、その軌道は、月の軌道の半径に近い遠地点を持ち、そして地球軌道についての、楕円軌道に似ています。TLIのための燃焼は、地球上を周回している時に行われ、正確に月をターゲットとするよう、サイズとタイミングを合わせて行われます。その燃焼は、月に近づいたときに宇宙船が遠地点に近づくように、タイミングを計られます。ついに、宇宙船は月の影響力の範囲に入り、双曲線の月スイングバイを行います。

モデリング

パッチされた円錐曲線（Patched conics）

TLIターゲッティングと月遷移は、さまざまなやり方で近似することができるn体問題の、特殊な応用となっています。月遷移軌道を探索する最も簡単なやり方は、Patched conicsメソッドによるものです。宇宙船は、月の影響力の範囲にたどりつくまでは地球によって支配され、古典的な2体力学の下でのみ加速されると想定されます。Patched conics内の運動は確定性を持っており計算もたやすく、ラフなミッションデザインと"back of the envelope" studies（たやすく計算できる単純な学問）でまかなわれている。

円形で３体に限定した体形（RC3B）

しかしもっと現実的に考えれば、宇宙船は多数の物体から重力の力を受けやすい。地球や月の重力は宇宙船を加速させ、そして宇宙船自身の質量が比較的無視できることから宇宙船の軌跡は限定的な３体問題に近似することができます。このモデルでは解析解を欠いてはいるもののより近い近似となっていて、ルンゲ・クッタ法のような手法を使った数値計算が必要となっています。

さらに正確にするためには

より詳細なシミュレーションをするには、月の真の軌道運動（他の天体からの重力、地球と月の重力の不均一性、太陽放射線圧といったものを踏まえたもの）をモデル化することを含んでいます。そのようなモデルのなかでの伝搬する宇宙船の動きは、数値的に強力で、真のミッションの正確性のために必要なものとなっています。

自由帰還

いくつかの例では、宇宙船が追加の推進操縦をしなくても月の裏側を回り地球に帰ってくる自由帰還軌道をターゲットにするTLIをデザインすることが可能です。そのような自由帰還軌道は、いったんTLI燃焼をすれば追加燃焼なく地球に帰ってくることができるので、有人宇宙飛行ミッションにより安全性を与えます。

歴史

はじめてTLIの実践に成功した宇宙船はソ連のルナ1号で1959年1月2日のことでした。このプロシージャを実践して成功した初の有人ミッションは、それ故地球の（重力の）影響を離れた初めての人となったのだが、アポロ８号で1968年12月21日のことでした。
アポロ月面ミッションにおいて、サターンVロケットの第３ステージ（S-IVB）にある再始動可能なJ-2エンジンがTLIを行いました。この特定のTLI燃焼はおよそ350秒間続けられ、デルタVを3.05から3.25km/sにもたらし、宇宙船は地球に対して相対的におよそ10.4km/sで航行しました。
アポロ８号のTLIはハワイ諸島から夜明け前のワイキキの南の空で華やかに観測され、写真を撮られ、翌日の新聞に掲載されました。1969年にはアポロ１０号のTLIがオーストラリアのクロンカリーで夜明け前に見ることができました。これは霧の中で丘を超えてやってくる車のヘッドライトに似ていて、宇宙船が緑がかった色合いを持つ明るい彗星のように見えたと、記述されました。


Wikipediaを訳したページ

• #30 Free return trajectory（自由帰還軌道）
• #31 Circumlunar trajectory（月周回軌道）
• #32 Trans-lunar injection（月遷移軌道投入）
• #33 Trans-Earth injection（地球遷移軌道投入）

アポロ計画捏造説#33 につづく