Բնութագրող էներգիա

**Բնութագրող էներգիան** (C_3), աստղադինամիկայում տեսակարար էներգիաի ավելցուկի չափանիշ է՝ մեծ մարմնից հեռանալու համար անհրաժեշտ էներգիայի նկատմամբ։ Միավորներն են՝ երկարություն2ժամանակ−2, այսինքն՝ արագության քառակուսի, կամ էներգիա մեկ միավոր զանգվածի համար։

2-մարմին բալիստիկ հետագծի յուրաքանչյուր մարմին ունի հաստատուն տեսակարար ուղեծրային էներգիա \epsilon, որը հավասար է իր տեսակարար կինետիկ և տեսակարար պոտենցիալ էներգիայի գումարին.
\epsilon = \frac{1}{2} v^2 - \frac{\mu}{r} = \text{constant} = \frac{1}{2} C_3,
որտեղ \mu = GM-ը M զանգված ունեցող զանգվածային մարմնի ստանդարտ գրավիտացիոն պարամետրն է, իսկ r-ը՝ շառավղային հեռավորությունը իր կենտրոնից: Երբ փախուստի հետագծի վրա գտնվող մարմինը շարժվում է դեպի դուրս, նրա կինետիկ էներգիան նվազում է, քանի որ նրա պոտենցիալ էներգիան (որը միշտ բացասական է) մեծանում է՝ պահպանելով նրանց գումարը հաստատուն։

Նկատի ունեցեք, որ *C*3-ը փախչող մարմնի տեսակարար ուղեծրային էներգիայի \epsilon «կրկնակի» չափն է։

## Չփախչող հետագիծ
Փախուստի համար բավարար էներգիա ունեցող տիեզերանավը կմնա փակ ուղեծրում (եթե այն չհատի կենտրոնական մարմինը)՝
C_3 = -\frac{\mu}{a} 
որտեղ
*\mu = GM-ը ստանդարտ գրավիտացիոն պարամետրն է,
*a-ը ուղեծրի էլիպսի մեծ կիսաառանցքն է։

Եթե ուղեծիրը շրջանաձև է, *r* շառավղով, ապա
C_3 = -\frac{\mu}{r}

## Պարաբոլիկ հետագիծ
Կենտրոնական մարմնից պարաբոլիկ հետագծով դուրս եկող տիեզերանավը ունի հենց այնքան էներգիա, որքան անհրաժեշտ է դուրս գալու համար և ոչ ավելի.
C_3 = 0

## Հիպերբոլիկ հետագիծ
Կենտրոնական մարմնից հիպերբոլիկ հետագծով դուրս եկող տիեզերանավը ունի ավելի քան բավարար էներգիա դուրս գալու համար.
C_3 = \frac{\mu} > 0
որտեղ
*\mu = GM-ը ստանդարտ գրավիտացիոն պարամետրն է,
*a-ը ուղեծրի հիպերբոլի մեծ կիսաառանցքն է (որը որոշ գրառման ձևերում կարող է բացասական լինել):

Նաև,
C_3 = v_\infty^2
որտեղ v_\infty-ը ասիմպտոտիկ արագությունն է անվերջ հեռավորության վրա։ Տիեզերանավի արագությունը մոտենում է v_\infty-ին, քանի որ այն ավելի հեռու է կենտրոնական մարմնի ձգողականությունից։

## Նշագրության պատմությունը
Չոնսի Ուֆոֆի խոսքով՝ «C3» նշագրության վերջնական աղբյուրը Ֆորեսթ Ռեյ Մուլտոնի «Ներածություն երկնային մեխանիկայի մեջ» դասագիրքն է։ Այս գրքի երկրորդ հրատարակության մեջ (1914) Մուլտոնը լուծում է երկու մարմինների շարժման խնդիրը ձգողականության ուժի ազդեցության տակ՝ 5-րդ գլխում։ Խնդիրը հարթության մեջ մարմինների հարաբերական շարժմանը հանգեցնելուց հետո, նա սահմանում է շարժման հաստատունի *c3* հավասարումը հետևյալ կերպ՝
::*ẋ2 + ẏ2 = 2k2 M/r + c3*,
որտեղ *M*-ը երկու մարմինների ընդհանուր զանգվածն է, իսկ *k2*-ը՝ Մուլտոնի գրավիտացիոն հաստատունի նշումը։ Նա սահմանում է «c1», «c2» և «c4» որպես շարժման այլ հաստատուններ։ «C3» նշումը, հավանաբար, տարածվել է ՌՇԼ TR-32-30 տեխնիկական զեկույցից («Լուսնային և միջմոլորակային վերելքի հետագծերի նախագծում», Վիկտոր Ս. Քլարկ կրտսեր, 1962 թվականի մարտի 15), որն օգտագործել է Մուլտոնի տերմինաբանությունը:

## Օրինակներ
MAVEN-ը, դեպի Մարս ուղղվելիս արձակվել է դեպի 12,2 կմ2/վրկ2 բնութագրող էներգիայով հետագիծ՝ Երկրի համեմատ: Պարզ երկու մարմինների խնդրի պարագայում, սա կնշանակեր, որ MAVEN-ը հեռավել է Երկրից հիպերբոլիկ հետագծով՝ դանդաղորեն նվազեցնելով իր արագությունը մինչև \sqrt{12.2}\text{ կմ/վ} = 3.5\text{ կմ/վ}: Սակայն, քանի որ Արեգակի գրավիտացիոն դաշտը շատ ավելի ուժեղ է, քան Երկրինը, այս երկու մարմինների խնդրի լուծումը բավարար չէ: Արեգակի նկատմամբ բնութագրող էներգիան բացասական էր, և MAVEN-ը՝ դեպի անվերջություն շարժվելու փոխարեն, մտել է էլիպտիկ ուղեծիր Արեգակի շուրջ: Սակայն նոր ուղեծրի վրա առավելագույն արագությունը կարելի է մոտավորապես 33,5 կմ/վրկ գնահատել՝ ենթադրելով, որ այն գործնական «անվերջության» է հասնում 3.5 կմ/վրկ արագությամբ, և որ այդպիսի Երկրին նկատմամբ «անվերջությանը» ավելանում է Երկրի մոտ 30 կմ/վրկ ուղեծրային արագությունը։

Մարս ուղեվորված InSight առաքելությունը մեկնարկել է 8,19 կմ2/վրկ2 C3-ով:

Պարկեր արևային կայանը Վեներա մոլորակի մոտով անցումների միջոցով նախատեսում է առավելագույն C3՝ 154 կմ2/վրկ2:

Տիպիկ բալիստիկ C3 (կմ2/վ2) բնութագրող էներգիան որը անհրաժեշտ է Երկրից տարբեր մոլորակներ հասնելու համար՝ 
* Մարս - 8-16 կմ2/վ2, 
* Յուպիտեր - 80 կմ2/վ2, 
* Սատուրն կամ Ուրան - 147 կմ2/վ2:,
* Պլուտոնին (իր թեքված ուղեծրի պարագայում) անհրաժեշտ է մոտ - 160–164 կմ2/վ2:

## Տես նաև
*Տեսակարար ուղեծրային էներգիա
*Ուղեծիր
*Պարաբոլիկ հետագիծ
*Հիպերբոլիկ հետագիծ

## Ծանոթագրություններ

## Գրականություն
*

Կատեգորիա:Աստղադինամիկա
Կատեգորիա:Ուղեծրեր