מסלול הוהמן

מסלול הוֹהְמן (באנגלית: Hohmann transfer orbit) הוא תמרון אסטרונאוטי שנועד להעביר לוויין למסלול גבוה יותר, בטיסה בין כוכבי לכת או בין כל שני מסלולים מעגליים המקיפים מרכז משותף. מסלול הוהמן הוא אחת הדרכים החסכוניות והיעילות להגעה מכוכב לכת אחד למשנהו מאחר שהוא דורש הפעלת דחף רק בתחילתו ובסופו. בתמרון הוהמן אידיאלי המסלול הנמוך והמסלול הגבוה נמצאים על אותו מישור, אך במציאות המסלולים לא תמיד נמצאים על אותו מישור.

המסלול נקרא על שמו של וולטר הוהמן , מהנדס ומדען גרמני שפיתח אותו בשנת 1916 ופרסם אותו ב-1925 בספרו "נגישותם של הגופים השמימיים" (The Attainability of the Celestial Bodies).

בשנות ה-20 פיתח במקביל המדען הרוסי ולדימיר וטצ'ינקין  את עקרונות המסלול, ולכן כינויו ברוסיה הוא מסלול הוהמן-וטצ'ינקין.

מבנה ותכונות המסלול
מסלול הוהמן הוא אליפסה שהפריגיאה שלה (הקצה הקרוב לגוף המרכזי) נמצא על המסלול הנמוך, והאפוגיאה שלה (הקצה הרחוק) נמצא על המסלול הגבוה. 

ביצוע טיסה במסלול הוהמן בין כוכבי לכת מתחיל בהפעלת דחף () המשנה את תנועת החללית ממסלולה המעגלי סביב השמש של כוכב המוצא למסלול אליפטי העתיד להפגש עם כוכב היעד עם השלמתה של מחצית הקפה סביב השמש, ומסתיים בהפעלת דחף נוסף המשנה את המסלול האליפטי בחזרה למעגלי.

מסלול הוהמן טהור מבוסס על הפעלת דחף קצר ובעל עוצמה בתחילתו ובסיומו. מאחר שחלליות לרוב נושאות מנועים בעלי דחף נמוך מכדי לבצע את התמרון, השימוש הנפוץ הוא במסלול מקורב למסלול הוהמן המתבסס על מספר הפעלות דחף המביאות את החללית בהדרגה למסלול אליפטי. המסלול המקורב הוא בזבזני ואיטי ממסלול הוהמן טהור אך עדיין נחשב ליעיל.

את החללית יש לשגר במועד מדויק ומחושב מראש על מנת שבעת הגעתה למסלול היעד, הכוכב אכן יימצא בו, לכן מסלול הוהמן ניתן לביצוע רק בתאריכים מסוימים – "חלונות שיגור".

מסלול הוהמן נחשב למסלול החסכוני ביותר למעבר בין מסלולי הקפה שיחס הגדלים ביניהם הוא בערך עד 1:15.

שימוש במסלול

 מסלול הוהמן משמש להעברת לוויינים ממסלול נמוך (LEO - Low Earth Orbit) למסלול גאוסטציונרי תוך שימוש מינימלי בדלק.
 בתוכנית אפולו עשתה נחתת הירח שימוש במסלול הוהמן לתנועה בין מסלול הקפה ירחי לפני השטח.
 חלליות בין-פלנטריות עושות שימוש במסלול הוהמן. כך למשל, משימת MRO למאדים עשתה שימוש במסלול זה. החללית נכנסה למסלול הוהמן לאחר בעירה רקטית של טיל השיגור שארכה 56 דקות, שלאחריהן שייטה החללית במשך שבעה וחצי חודשים במסלול חצי אליפטי תוך ביצוע ארבעה תיקוני כיוון קלים שבהם הופעלו המנועים למספר עשרות שניות. בסיום המסלול הופעלו ששת מנועי החללית במלוא העוצמה למשך 27 דקות על מנת להכניסה למסלול מאדים. מסלוליהם של כדור הארץ ומאדים סביב השמש מאפשרים שימוש במסלול הוהמן אחת ל-25 חודשים.
 בתוכנית סויוז ויורשתה - סויוז-TMA נעשה שימוש במסלול הוהמן בשלבי החזרה מהחלל לכדור הארץ. החללית נעה במסלול הוהמן עד לחדירה לאטמוספירה.

ראו גם
 מקלעת כבידתית

לקריאה נוספת
 הסבר באתר נאס"א

קישורים חיצוניים

 

מדעי החלל
האדם בחלל
מסלולים סביב כדור הארץ