Pitanje:
Bi li napuštanje ekliptičnog zrakoplova imalo koristi za međuzvjezdana putovanja?
Anthony Neace
2013-07-30 03:43:56 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Osim očitog odgovora da možemo lako izbjeći veća tijela u Sunčevom sustavu. Zanima me prvenstveno mehanika ovog pothvata - bi li bilo kakve koristi od pokušaja napuštanja Sunčevog sustava recimo ... okomitog na ekliptiku?

Koji bi vas smjer najbrže izbacio iz utjecaja Sunca i biste li mogli iskoristiti to okruženje na putu da ubrzate stvari?

Pet odgovori:
#1
+20
PearsonArtPhoto
2013-07-30 04:22:35 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Najbrži način da napustite Sunčev sustav je da prođete pored što više plinskih divova i iskoristite njihovu gravitaciju za bržu praćku. Kako ne postoje planeti izvan ekliptike, ne bi bilo korisno izbjeći ekliptičku ravninu. To vrijedi sve dok ne počnemo dobivati ​​stvarno brze svemirske sonde.

Nadalje, prolazak pored planeta pružio bi vam priliku da prekinete praćkom oko njih da se vrate na Zemlju, u slučaju brze katastrofalne situacije neuspjeh (u potpunosti moguće).

Samo da to dokažemo, New Horizon je napustio Zemlju kao najbržu svemirsku letjelicu koja je ikad napustila Zemljinu orbitu, dosežući orbitu Mjeseca za samo 9 sati. Ipak, nikad neće sustići sonde Voyager, jer su za ubrzavanje koristile gravitaciju i Jupitera i Saturna. Ne mogu to bolje reći od Wikipedije, pa slijedi:

New Horizons često dobiva titulu Najbrže svemirske letjelice ikad lansirane, iako su sonde Helios vjerojatno nositelji te titule kao rezultat brzine stečene padom prema Suncu. Međutim, New Horizons postigao je najveću brzinu lansiranja i tako napustio Zemlju brže od bilo koje druge svemirske letjelice do danas. To je ujedno i prva svemirska letjelica lansirana izravno na putanju sunčevog bijega, koja zahtijeva približnu brzinu od 16,5 km / s (59 000 km / h; 37 000 mph), plus gubitke, a sve to mora osigurati bacač. Međutim, to neće biti najbrža letjelica koja će napustiti Sunčev sustav. Ovaj rekord drži Voyager 1, koji trenutno putuje 17.145 km / s (61.720 km / h; 38.350 mph) u odnosu na Sunce. Voyager 1 postigao je veću hiperboličku prekomjernu brzinu od gravitacijskih praćki Jupitera i Saturna od New Horizonsa.

Nadalje, količina predmeta u ravnini ekliptike znatno je precijenjena. Svemir je zaista velik i moramo vrlo pažljivo planirati kako bismo svemirski brod namjerno odveli na drugi planet. Čak i mala promašaj izazvat će probleme. Tamo nema puno, a puno se može dobiti prolaskom kroz ekliptičku ravninu.

Dan kada imamo svemirske letjelice sposobne za vrlo veliki potisak dulje vrijeme, vjerojatno nam neće trebati ovaj prečac, ali za sada je to neprocjenjiv alat.

+1 za prepoznavanje blagodati gravitacijskih asistencija i mogućnosti prekida.
Ne biste li mogli upotrijebiti gravitacijski asistent plinskog diva i prijeći preko ili ispod jednog od polova? Učinkovito praćkanjem okomito na ekliptiku?
@Fezter: Apsolutno.
Ne, to nije najbrži način da se napusti Sunčev sustav. Pogledajte odgovor Deer Huntera.
#2
+17
Deer Hunter
2013-08-05 00:19:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Postoje dva glavna razloga zbog kojih možda idete izvan ekliptične ravni:

  • Želite doći do određene zvijezde.
  • Želite staviti Sunce izravna linija između vašeg plovila i druge točke na nebu (obično zvjezdani sustav ili međuzvjezdana sonda tom zvjezdanom sustavu) za iskorištavanje Sunčeve gravitacijske leće (to jest, vaše odredište započinje oko 550-740 AU od Sunca) da biste postigli sjajno dodatno pojačanje primljenog / prenošenog radio signala (na primjer 57 dB na 1,42 GHz).

U svakom slučaju, putanja koja će vas brzo izvući iz Dodgea a desno će morati upotrijebiti perihelni pogonski manevar u blizini Sunca (onoliko blizu koliko će tolerirati vaše odbacivanje topline) nakon asistencije gravitacije od Saturna i Jupitera ( putanja Krafft Arnold von Ehricke). Odabrali biste točku perihela za rotiranje vektora brzine u željenom smjeru.

Reference:

  • Duboki svemirski let i komunikacije: eksploatacija sunca kao gravitacijske leće Claudio Maccone. Springer, 2009.
  • Krafft Arnold von Ehricke, "Oporavak Saturna i Jupitera. Metoda izbacivanja svemirskih letjelica velike brzine iz Sunčevog sustava". Časopis Britanskog međuplanetarnog društva, svezak 25, 1972. Str.561-571.
Ovaj je odgovor puno bolji od prihvaćenog. Da biste se čak približili korisnim međuzvjezdanim brzinama, morali biste koristiti propulzivni solarni prolaz. Dakle, pristup Voyagera nije ni blizu najbržem načinu napuštanja Sunčevog sustava, kako se tvrdi u tom drugom odgovoru.
Sviđa mi se ovaj odgovor. Oduvijek mi se činilo da bi sunce moglo donijeti nevjerojatnu korist za Oberth ako se može napraviti opeklina blizu perihelija. Zadovoljan sam što ima svoje ime: putanja Kraft Arnold von Ehricke. XKCD je imao [sliku] (https://xkcd.com/1244/), ali Randall to nije dobro učinio.
#3
+2
Hobbes
2017-10-24 11:52:25 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ekliptička ravnina našeg Sunčevog sustava nalazi se pod kutom oko 60º u odnosu na galaktičku ravninu naše galaksije.

Mliječni put ima promjer oko 100 000 ly (30 kpc) i prosječno je debeo oko 1000 ly (0,3 kpc). To znači da kada napustite Sunčev sustav duž naše ekliptike, možete posjetiti zvijezde u našem susjedstvu, ali "brzo" napuštate galaksiju. Pomoću gravitacijskog asistenta jednog od plinskih divova možete usmjeriti svoju putanju u galaktičku ravninu, omogućujući vam da posjetite daleko više zvijezda.

#4
  0
James Jenkins
2013-07-30 04:29:54 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Pod pretpostavkom da imate dovoljno energije za konstantan potisak od 1 g .

Na međuzvjezdanom putovanju, ekliptička ravan ima malo ili nimalo značenja. Ako je vaš smjer putovanja uglavnom pod pravim kutom (90 °) u odnosu na ravninu, tada nema smisla zaobilaziti sve prepreke u Sunčevom sustavu.

-1 za ignoriranje blagodati gravitacijskih asistencija i mogućnosti prekida.
@Erik Ako imate 1g konstantnog potiska, zašto biste preusmjerili na gravitacijski asistent? Ne bi li to bilo poput vožnje na 50 milja da uštedite lipu na gorivu?
@Erik - Kako s praćkama prenijeti taj _na ravninski_ vektor u _okom okomito na ravninski_? Samo ubrzavate u pogrešnom smjeru i morali biste sagorjeti istu količinu goriva da biste svoj svemirski brod usmjerili okomito na avion, bez obzira koliko dugo ili brzo ubrzavali paralelno s njim. Što mi fali?
@JamesJenkins - uvijek ćete željeti dodatnu energiju koju daje praćka. Možda ćete poželjeti pobjeći iz Sola brže ili ćete možda htjeti imati gravitacijsku pomoć za izlaz za izlaz, ako vaš 1g pogon ne počne ...
@TildalWave Sve što radite je praćka oko, recimo, Jupitera s Jovijanovim nagibom od 90 stupnjeva.
@Erik - Prokletstvo, u pravu si. Nisam siguran kako mi je to nedostajalo kad sam se odmorio, a čini se da je dječja igra lagana sada kad ću pasti u komu. Mislim da su me svi govori o ravnici natjerali na 2D. :)
#5
-2
Ross Nicholson
2017-10-24 07:04:41 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Na ovo bismo pitanje mogli odgovoriti jasnije da smo znali za svaku trunku materije u našem zvjezdanom sustavu. Uz pomoć gravitacije, prijenos brzine putem udara (vođeni ili ne) mogao bi utjecati. Dakle, s preciznim poznavanjem orbita svakog asteroida, mogli bismo s malo truda stvoriti lanac gravitacijskih asistencija i / ili događaja udara u tijelo koji bi doveli do maksimalne međuzvjezdane brzine dostižne trenutnim sredstvima.

Ova metoda pati od ekstremno opadajućeg prinosa malenih masa, ogromne poteškoće elastičnog prenošenja impulsa od sudara brzinom od desetaka kilometara u sekundi i nevjerojatno velike količine vremena potrebnog kako bi se iskoristile sve moguće mikro-optimizacije i kako bi se * izračunalo * njih.


Ova pitanja su automatski prevedena s engleskog jezika.Izvorni sadržaj dostupan je na stackexchange-u, što zahvaljujemo na cc by-sa 3.0 licenci pod kojom se distribuira.
Loading...