Abgestufter beschleunigter Transfer

Hintergrund

In Flughäfen und Einkaufszentren ermöglichen mehrere, sich parallel bewegende „ Slidewalks “ Personen, ihre Geschwindigkeit von einer niedrigen Geschwindigkeit auf eine hohe Geschwindigkeit zu erhöhen.

Überblick

Betrachten Sie das folgende Bild:

Mehrstufige Beschleunigung

Das Bild zeigt eine mehrstufige Beschleunigungstrajektorie. Die Idee ähnelt dem Betreten von immer schneller laufenden parallelen Gleitstegen. Anstelle von Gleitstegen verwenden wir umlaufende Schiffe. Anstelle von Personen verwenden wir ein Transport-Shuttle (das Personen befördert).

Auf dem Bild stellen die orangefarbenen konzentrischen Kreise (1-4) die Orbitalstadien von Raumfahrzeugen dar, die sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten fortbewegen, wobei die Geschwindigkeit proportional zu ihrer Entfernung von der Erde zunimmt. Die X markieren Übergabepunkte für das Transportshuttle mit Menschen.

Jedes Raumschiff in einer orangefarbenen Umlaufbahn gewinnt seine Geschwindigkeit, indem es Zeit gegen Geschwindigkeit austauscht, wie z. B. ein Ionenantrieb.

Wenn das Transport-Shuttle Stufe 4 (oder ggf. höher) erreicht, ist es mit ausreichender Geschwindigkeit, dass eine Reise zum Mars nur wenige Wochen dauern würde.

Fragen

Ich frage mich:

  • Ist dies eine praktikable Beschleunigungstechnik, um die Exposition des Menschen gegenüber dem Weltraum zu minimieren?
  • Wie nennt man diese abgestufte Beschleunigungstechnik?
  • Was sind die Nachteile (Kosten, Brennstoff, Zeit usw.) im Vergleich zu aktuellen Marsbesuchsbemühungen?

Verwandt

Antworten (1)

Es gibt zwei Möglichkeiten, Ihren Vorschlag anzuzeigen;

Wenn Sie Impulsverbrennungen durchführen können, aber keine Verbrennungen mit konstanter Beschleunigung, wie Ihre Erwähnung von mehrstufigen Beschleunigungen vermuten lässt, dann beschreiben Sie eine Reihe von Hohmann-Transfers in eine höhere Umlaufbahnhöhe, aber anstatt eine Umlaufbahn-Zirkularisierungsverbrennung durchzuführen, fahren Sie mit einer anderen fort Apogäum steigt an, wenn der vorherige Transfer die maximale Höhe erreicht. Dies ist nicht optimal, da Sie den Oberth-Effekt nicht optimal nutzen und das Apogäum mit energieeffizienteren Perigäumsverbrennungen allmählich erhöhen und sich zu einer immer exzentrischeren Ellipse ausdehnen, bis Sie die Fluchtgeschwindigkeit erreichen.

Aber was Sie beschreiben, würde für impulslose Antriebe mit konstanter Beschleunigung funktionieren, die derzeit auf Antriebe mit niedrigem Schub, aber hohem spezifischem Impuls wie Ionentriebwerke, Strahlantriebe, Sonnensegel und dergleichen beschränkt sind. Dies wären geringe Energieübertragung oder Flugbahnen mit konstantem Schub . Oft wird es aber auch einfach als „Orbit Climbing“ bezeichnet .

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