Pitanje:
Pomoć gravitacije za putovanje s posadom
matthew spear
2013-08-01 00:26:18 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Budući da već koristimo gravitacijsku asistenciju za lansiranje satelita kroz Sunčev sustav, možemo li na bilo koji način gravitacijsku pomoć ubrzati putovanjem s ljudskom posadom na planet kao što su Titan ili Europa, istovremeno izbjegavajući problem potrebe za puno i puno goriva za podizanje goriva?

Koji bi bio grubi vremenski okvir za putovanje ovom metodom?

Tri odgovori:
#1
+15
Deer Hunter
2013-08-01 00:52:35 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Pomoć gravitacije (ili praćka) jedan je od mnogih kompromisa u dizajniranju misije. Umjesto da idete nekamo izravno, prvo idete negdje drugdje i koristite zamah planetarnog tijela da biste ubrzali vlastito kretanje, uklapajući se u proračun Delta-V.

Dakle, srž problema je što gravitacija pomaže potrajati. Za bespilotne misije to je prihvatljivo jer su avionika i znanstveni instrumenti zaštićeni i mogu se isključiti kad nisu potrebni.

Za misije s posadom postojanje neumoljivog okoliša zračenja zbog sunčevog vjetra i galaktičkih kozmičkih zraka znači da moraju putovanje učiniti što kraćim. Kondicioniranje mišića i gubitak kosti također su prijetnje koje nastaju u mikrogravitaciji. Štoviše, ako je putovanje kraće, ne treba vam toliko mase posvećene održavanju života (kisik, hrana, odjeća, toaletne maramice). Stoga, općenito, pomoć gravitacije nije prikladna za letove s posadom.

Postoje iznimke :

  • praćke oko divovskih planeta (i njihovi teži mjeseci) kada želite proučavati mjesece,

  • besplatne povratne putanje (u slučaju da vam pogon ne radi pravilno) i

  • Opcije biciklističke orbite Buzza Aldrina (sa ili bez pomoćnih gravitacijskih pomagala - to su orbite koje se ponovno navode, recimo Mars i Zemlja bez puno trošenja goriva) - malo varijacija u "slobodnom povratku" .


Što se tiče osobne napomene (i ako mene pitate), više bih volio brahistochrone konstantnu putanju ubrzanja / usporavanja od 1 g od bilo kojeg trika za rješavanje problemi s umjetnom gravitacijom i zaštitom od rada istovremeno.

#2
+15
PearsonArtPhoto
2013-08-01 00:52:48 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Općenito, pomoć gravitacije ne smanjuje vrijeme, osim ako ne idete daleko tamo. Na primjer, Galileu je trebalo 6 godina da stigne do Jupitera nakon što je napravio 3 leta, jedan od Venere i dva od Zemlje. Usporedno, New Horizons stigli su tamo za nešto više od godinu dana, Voyager 18 mjeseci, a Pioneer oko 2 godine. Međutim, uštede goriva znatno se uštede izvođenjem letača.

Međutim, ako ćete već proći kroz orbitu objekta, prolet bi vas mogao ubrzati. Dakle, Voyageri prolaze svemirom brže nego što će to ikada biti Novi horizonti, zbog dodatnog preleta Saturna koji su Voyageri dobili.

Dolazak na Mars ne bi imao kandidate za ubrzavanje vremena putovanja do njega, osim možda Mjesec, jer je Mars do Zemlje najlakše doći do planeta. Jupiterov prelet vjerojatno bi brže ostvario misiju na Saturn, ako ga pravilno poredate.

Iako u drugom smislu, ogromne uštede goriva od gravitacijskih pomagala smanjile su vrijeme s "nikad" na "možda tijekom moje karijere".
#3
+1
LocalFluff
2014-01-26 21:41:46 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Opcije za pomoć pri gravitaciji su ograničene. Najviše se može dobiti relativnom brzinom predmeta pored kojeg se prolazi. Mjesečeva orbitalna brzina je samo 1 km / s. Objekti male mase također su manje učinkoviti za upotrebu. Neke sonde koje su ostale blizu Zemlje, poput sonda STEREO, koristile su Mjesec za pomoć gravitacije. Dawn i Rosetta koristili su Mars. Ali Jupiter je savršen s 13 km / s u orbiti. Svih šest sondi koje su izašle izvan Jupitera koristile su je za gravitacijsku pomoć (ne računajući Rosettu koja je privremeno malo izvan Jupiterove orbite). A netko bi mogao dobiti dodatni potisak od Io-a koji kruži oko Jupitera brzinom od 17 km / s. Ali to bi bilo korisno samo za drugu polovicu putovanja do Saturna udaljenog 10 AU. Međutim, putovanje s ljudskom posadom vrlo je futuristično. Danas uopće ne postoje planovi da se ljudi ikad pošalju dalje od Mjeseca. Nekoliko potrebnih tehnologija poput svemirske nuklearne energije i centrifugalne "gravitacije" ostaju potpuno neistraženi i izvan dnevnog reda.

Svemirska letjelica Dawn koristila je gravitacijski sustav Mars: http://www.nasa.gov/mission_pages/dawn/news/dawnf-20090212.html
Rosetta je također napravila praćku oko Marsa http://www.esa.int/spaceinvideos/Videos/2013/10/Rosetta_s_twelve-year_journey_in_space


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...