霍曼轉移軌道

霍曼轉移軌道為圖中編號2的半橢圓軌道

太空動力學霍曼轉移軌道(或譯為郝曼轉移軌道Hohmann transfer orbit)是一種變換太空船軌道的方法,途中只需兩次引擎推進,相對地節省燃料。此種軌道操縱名稱來自德國物理學家瓦爾特·霍曼,他於1925年出版了相關著作。

簡介

右圖為將太空船從低軌道(1)送往較高軌道(3)的霍曼轉移軌道。太空船在原先軌道(1)上瞬間加速後,進入一個橢圓形的轉移軌道(2)。太空船由此橢圓軌道的近拱點開始,抵達遠拱點後再瞬間加速,進入另一個圓軌道(3),此即為目標軌道。要注意的是,三個軌道的軌道半長軸是越來越大,因此兩次引擎推進皆是加速,總能量增加而進入較高(半長軸較大)的軌道。

反過來,霍曼轉移軌道亦可將太空船送往較低的軌道,不過是兩次減速而非加速。

霍曼轉移軌道的兩次加速假設是瞬間完成,但實際上加速要花時間,因此需要額外的燃料來補償。使用高推力引擎所需額外燃料較小,低推力引擎則還要以控制推進時間、逐漸提高軌道來逼近霍曼轉移軌道。因此實際上ΔV會比假設情況更大且花更多時間。

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