Aerobraking/ja
エアロブレーキングとは空気抵抗を利用して天体との相対速度を減少させるテクニックである。 エアロブレーキングによって脱出速度から周回軌道に入ることをエアロキャプチャという。
機体が天体に接近するとき、普通そのままでは相対速度が速すぎて天体が捕捉しきれず、影響圏を通り抜けてしまう。 減速するには逆噴射するか、（衛星があるなら）衛星の重力アシストを使うか、大気があるならエアロキャプチャをすることができる。
Contents
やり方
エアロブレーキングをするには、軌道が大気上層を通過するように変えてやればよい。 空気抵抗で機体は減速し、脱出軌道だった軌道が離心した周回軌道に変わるだろう。 アポジが目的の高度まで下がったらペリジの高度を大気圏外まで上げて減速をやめ、安定軌道に入る。
欠点
設定高度が少し違うだけで結果は非常に大きく変わってくるので、思った通りの軌道に正確に変えるのは難しい。
設定高度が低く大気の厚いところを長く通過すると速度を失いすぎ、アポジが大気圏内まで下がって宇宙空間に戻れなくなる。 機体に充分な推力がなければそのまま墜落する。着陸する目的でなかったなら、当然そのミッションは失敗といえる。
逆に、設定高度が高く大気の薄すぎるところを通過すると減速しきれず、天体に捕捉されることなく深宇宙に放り出される。 しかし設定高度が低すぎるより高すぎるほうがまだ安全だ。なぜなら、アポジが影響圏の内側にギリギリ入っていれば 戻ってきて再びエアロブレーキングできるし、もしアポジが影響圏の外であっても手動で逆噴射して下げればよいからだ。 いくらか燃料は消費されるが、空気抵抗分は節約されている。
0.90.0[outdated]現在、高速で大気に突入すると赤い炎がでるが、これは視覚的なエフェクトのみで実害はない。 現在、空気抵抗でダメージを受けるのは展開したソーラーパネルのみであり、突入前に格納しておけば保護できる。 Squadは船体にダメージを与える突入時の熱を将来的に実装すると発表しており、エアロブレーキングはより危険になるだろう。
高度設定については、天体の各記事を参考にしてください。大気のある天体は以下です：
現実でのエアロブレーキ
現実では、エアロキャプチャは目標の天体の周回軌道に入るためのマニューバ、エアロブレーキングはすでに周回軌道にいてアポジを下げるとき のマニューバをいうが、KSPではこの2つが混同して使われている。さらに現実でのエアロブレーキングは超コンサバで、大気の薄いところで小さな減速を何度も行う。これは乱気流と摩擦熱を影響を避けるためである（どちらもKSPでは再現されていない）。
リトブレーキング
リトブレーキング とは地面と接触することで宇宙機を減速させる手段だが半分冗談である。 速度が速すぎると破局故障するが、上手くやれば低delta-v着陸法として使える。 リトブレーキングする機体は接地した天体に対する運動エネルギーを回転や滑走したり摩擦熱に変えて発散する、 あるいは何かのパーツが壊れることで着地の衝撃を吸収する。
リトブレーキングを真面目な着陸法として採用できるのはMinmusの平原だろう。 完全に平らなので、landing gearで接地した後ブレーキで減速できる。ローバー用ホイールだと過大な力で壊れるのでlanding gearが望ましい。 これを行うには、まずMinmus低軌道から始め、ペリジを平原の中心に下げる。 実証実験として逆噴射・パラシュートを使わないリトブレーキング着陸法がMunとKerbinで成功している。
現実では1999年にマーズ・クライメイト・オービターがエアロブレーキングの軌道計算を誤って 火星に墜落した。2004年にはジェネシスが再突入後のパラシュートの展開に失敗して北アメリカに墜落した。
参考
- KSP Aerobraking Calculator by Alterbaron
- Aerobraking on Wikipedia
- Aerocapture on Wikipedia
