Tähtitiede ilman kaukoputkea - Hitchhikers-opas aurinkokuntaan

Pin
Send
Share
Send

Lyhyt polttoaine, mutta hyvä astrofysiikassa? On mahdollista kiertää aurinkokuntaa alle 30 Altairian dollarilla päivässä käyttämällä planeettavälistä liikenneverkkoa (ITN).

ITN perustuu painovoimaapuun ja pieniin energiansiirtoratoihin Lagrange-pisteiden ympärillä ja välillä. ITN: n avulla on teoriassa mahdollista käydä läpi aurinkokunnan erittäin taloudellisella polttoaineen käytöllä, kunhan sinulla on paljon kärsivällisyyttä etkä ajattele usein kiertävää reittiä määränpäähän.

Jos kuvittelet koko aurinkokunnan kumilevynä, jota vääntää painovoimakaivo, planeetat ovat todella vain pieniä, eri syvyyksisiä syvennyksiä, jotka on painettu Auringon ylivoimaisen painovoiman hyvin sivuille.

Tärkeää tässä tarinassa on, että näiden pienten syvennysten reunat ovat melkein tasaiset suhteessa auringon ja planeettojen luomaan muuten jyrkkiin rinteisiin. Näillä tasaisilla reunoilla liikkuminen vie paljon vähemmän energiaa kuin yrittää kiivetä suoraan jyrkiltä rinteiltä.

Maapallon painovoiman kaivojen ympärillä oleva litteä reuna on maa, jota merkitsee Lagrange-piste 1 (tai L1), joka sijaitsee suoraan aurinkoa ja maata välillä - ja Lagrange-piste 2 (L2) maan vastakkaisella puolella suoraan auringosta. .

Avaruusaluksen on mahdollista kiertää Lagrange-pistettä ja kuljettaa auringon ympäri hyvin pienillä energiamenoilla. Se johtuu siitä, että ajatte maan päällä keula-aaltoa, kun se kiertää aurinkoa - joten teitä kantaa aurinko samalla kiertoradalla kuin maa (30 km sekunnissa) joutumatta polttamaan paljon polttoainetta prosessissa.

Myös Lagrange-pisteet edustavat liitoskohtia matalan energiansiirron mahdollistamiseksi eri planeetta kiertoratojen välillä. Vaikka aurinkokunnan avaruus-aikakaarevuus tekee jättiläisestä rullalautapuistosta, on mahdollista astua pois L1: stä ja seurata suuntausta Venukseen asti - tai voit rannikolla maapallon painovoiman tasaisen reunan yli noin 3 miljoonan kilometrin päässä L2: sta ja astu sitten sitten pitkälle käämityspolulle Marsin L1-pisteelle. Täällä voit levätä uudelleen ennen kuin ehkä siirtyä Marsin L2: lle ja sitten Jupiterille.

Kolmen tai neljän ruumiin (esimerkiksi avaruusaluksen, maan ja auringon - ja lisää sitten sitten myös Mars) välinen painovoimavuorovaikutus - matemaattinen analyysi on monimutkainen ja siinä on joitain samankaltaisuuksia kaaosteorian kanssa. Mutta tällainen analyysi voi tunnistaa toisiinsa liittyviä reittejä aurinkokunnan läpi, mitä ITN: n kannattajat kutsuvat 'putkiksi'.

Useat avaruusalukset ovat hyväksyneet ITN-periaatteet polttoaineen säästämiseksi. Edward Belbruno ehdotti vähän energiaa kuluttavaa kuunsiirtoa japanilaisen koettimen saamiseksi Hiten Kuun kiertoradalle vuonna 1991 huolimatta siitä, että sillä oli vain 10% polttoaineesta, jota tarvitaan perinteiseen trans-lunar-insertion suuntaviivaan. Ohjaus oli onnistunut, vaikka matkaaika Kuuhun oli viisi kuukautta perinteisen kolmen päivän sijasta. NASA: n Genesis-tehtävän ja ESA: n SMART-1: n katsotaan myös käyttäneen vähän energiaa kuluttavia ITN-kaltaisia ​​kulkuratoja.

Joten köyhdytetyt retkeilijät, ehkä voit silti pitää sen suurenmoisen kiertomatkan planeetoilla ITN: n avulla - mutta varmista, että pakat pyyhe, se tulee olemaanerittäin pitkä matka.

(Suositeltu lukema: Ross, S.D. (2006) Planeettavälinen liikenneverkko. Amerikkalainen tutkija 94(3), 230–237.)

Pin
Send
Share
Send