Бдіння pretium libertatis

Вівторок, 21 січня 2014 року

Тиранія рівняння Ціолковського або чому ми потрапили в пастку

хроніки

Сатурн V на передньому плані. На задньому плані злітає Титан III. Це були героїчні часи.
  • Будучи Δv дельта-v або варіація швидкості (що змушує нас змінювати орбіту, залишати планету, землю тощо).
  • ve - швидкість вихлопу двигуна. Кожен двигун має певний імпульс, який, помножений на земне тяжіння (у нашому випадку), дає нам швидкість виходу. Різні двигуни та паливо мають різні специфічні імпульси.
  • m0 - початкова маса, а m1 - кінцева маса. m0, коли наша ракета знаходиться на стартовій базі, є результатом додавання всієї її маси: палива, структури, панів в капсулі, зображення Діви Марії, печива тощо. m1 - кінцева маса, коли нам вдалося змінити швидкість. Якщо ми запускаємо в декілька етапів, ми можемо знати кінцеву масу, коли досягнемо орбіти, але іноді буде корисно розрахувати масу між кожною стадією (двигуни, які дуже добре працюють у вакуумі, працюють не так добре в атмосфері, тому нам буде цікаво мати кілька етапів, щоб використовувати кілька різних двигунів, якщо у нас є два етапи, наш перший m1 буде нашим другим m0).
Невеликі кроки дельта-v вимагають шалених коефіцієнтів маси.

8 коментарів:

Ну, я задавав собі подібні питання, але щоб досягти швидкості світла, яка все ще набагато нижча, ніж те, що було б потрібно для міжзоряної подорожі.

Я залишу релятивістські теорії і залишатимусь з ньютонівською фізикою. Оскільки для його досягнення нам знадобиться тривалий час, не можна мислити піддавати багаж прискоренню 10 або 11G, як при місіях на Місяць. Нам доведеться розганятися зі швидкістю 1G, що становить 9 м/с. Швидкість світла становить триста мільйонів метрів в секунду. Отже, нам потрібно чотириста днів, щоб досягти її (пам’ятайте, що ми залишили Ейнтейн поза класом). І багато інших, щоб пригальмувати.

А ще виникають зіткнення з тим, що ми можемо зустріти на своєму шляху. Якщо розрахунки правильні, якщо космічний корабель рухається зі швидкістю світла, зіткнення з частинкою пилу вагою в мільйонну частину грамів було б еквівалентно дев'ятикратному показнику однієї з 460 гаубиць Ямато, найбільшого за весь час побудованого лінкора. . Більше, ніж повний і концентрований залп однієї точки. Отже, якщо немає чогось подібного до гіперпростору і в ньому немає пилу, ми потрапили в пастку нашої Сонячної системи.

@Sad Figure: будьте обережні, при швидкості, близькій до світла, фізики Ньютона недостатньо, навіть як наближення і приводить до абсолютно неправильних висновків.

Я знаю. Але з огляду на те, що швидкість світла є мінімальною, щоб мати можливість перейти до Альфа-Кентавра в умовах (дуже відносно, тому що це чотири роки в один бік і ще чотири роки тому. Не будемо говорити про Сіріус та інші "сусідні" зірки), я навмисно вирішив обійтися без Ейнштейна, щоб мати можливість досліджувати проблеми, які потрібно вирішити. І як бачите, навіть з фізикою Ньютона картина є похмурою.

Так, ми дуже в пастці. Альфа Центавра зайняв би більше чотирьох з половиною років, тому що, як каже tboneporn, потрібно було б уповільнити темпи.

Але давай, я вірю, що ці проблеми будуть вирішені на ходу. Перше, що потрібно - залишити Землю.

Фу. З реактивним двигуном важко вийти з приміщення. Але не потрібно будувати космічний корабель і в Мондоньєдо. Наприклад, його можна побудувати на геостаціонарній орбіті або в точці Лагранжа. Потрібно лише окремо розрахувати швидкість вихлопу компонентів. Посадка космічного корабля на планету - все одно, що посадити корабель всередині міста (підрахуйте вартість). Човен залишається у воді, і люди наближаються до берега на човні.

Проблему маси можна було б вирішити, частково, за допомогою все більш стійких і легких матеріалів, але на даний момент вони дуже дорогі. Печиво на борту заборонено.

Шандор Кліган на кораблі Колумба? Аааарг

Я не знаю, де ви взяли участь, але орбітальні швидкості супутників залежать від висоти, на якій вони орбітують.

І чим вище ви хочете супутник, тим більше енергії вам потрібно, щоб помістити його туди.

7900 м/с мають вийти на орбіту врівень із Землею.

Потім є підтримка швидкості обертання Землі, що зменшує потребу в енергії, щоб щось вивести на орбіту. Отже, бази запуску, як правило, максимально наближені до екватора, за винятком випадків, коли ви хочете використовувати полярні орбіти, де не має значення, де ви їх розмістили.

Я залучився саме там, де ви говорите, до 6000 непарних кілометрів земного радіусу ми повинні додати висоту над рівнем моря, на якій можна здійснити орбіту.

Звичайно, саме тому дельта-v для LEO становить приблизно 9 500-10 000. З якою висотою 9500 м/с ми обертаємось? Ми вже маємо домашнє завдання.