Ist die Raumfahrt von einem großen Planeten aus möglich? [Duplikat]

Ich spielte mit einem Raketendesign-Simulator und bemerkte, dass es unmöglich wurde, eine Rakete zu entwerfen, die Fluchtgeschwindigkeit erreichen konnte, wenn ich die Schwerkraft der Erde viel höher als heute einstellte.

Ist das ein echtes Phänomen? Wenn die Erde ein größerer Planet wäre, hätten wir den Mond vielleicht noch nicht erreicht?

Oder bin ich einfach nur schrecklich im Raketendesign? :)

Schöne Frage und Antwort! Ich denke, ein paar fehlgeschlagene Simulationen zur numerischen Sicherung und ein oder zwei Links könnten diese Frage jetzt beantworten - 2x Durchmesser, gleiche Dichte .

Antworten (1)

Ja, wenn der Planet groß genug ist, könnten wir mit unseren derzeit verfügbaren Materialien und technischen Techniken / Technologien keine Umlaufbahn erreichen , dies liegt teilweise an der Tyrannei der Raketengleichung :

Wenn der Radius unseres Planeten größer wäre, könnte es einen Punkt geben, an dem eine von der Erde entkommende Rakete nicht mehr gebaut werden könnte. Nehmen wir an, dass der Bau einer Rakete mit 96 % Treibstoff (4 % Rakete), derzeit die Grenze nur für den Shuttle-Außentank, die praktische Grenze für die Entwicklung von Trägerraketen ist. Lassen Sie uns auch Wasserstoff-Sauerstoff wählen, das energiereichste chemische Treibmittel, das bekannt ist und derzeit in einem für Menschen geeigneten Raketentriebwerk verwendet werden kann. Indem wir diese Zahlen in die Raketengleichung einsetzen, können wir die berechnete Fluchtgeschwindigkeit in ihren äquivalenten Planetenradius umwandeln. Dieser Radius wäre etwa 9680 Kilometer (die Erde ist 6670 km lang). Wenn unser Planet einen um 50 % größeren Durchmesser hätte, könnten wir uns nicht in den Weltraum wagen, zumindest nicht mit Raketen für den Transport .

Quelle: http://www.nasa.gov/mission_pages/station/expeditions/expedition30/tryanny.html

Im obigen Zitat wird ein größerer Radius verwendet, aber der größere Radius bedeutet mehr Oberflächengravitation, also spricht es über dasselbe.


Offensichtlich gibt es noch andere Technologien, die eine Raumfahrt ermöglichen könnten. Der einfachste Weg, Delta-V auf einer Rakete zu erhöhen, ist Staging. Es gibt jedoch immer noch praktische Grenzen für die Inszenierung. Ein Problem ist der Schub. Der F1 ist der größte jemals gebaute Raketentriebwerk, und einige Studien deuten darauf hin, dass es eine praktische Grenze von 1,5 x der Größe eines F1 gibt, über der Triebwerke nicht gebaut werden können. Außerdem können Sie nicht ewig vertikal stapeln, da die unterste Stufe das Gewicht des gesamten Stapels nicht tragen könnte. Das Hinzufügen von radialen Stufen ist ebenfalls begrenzt, die Scherspannung würde irgendwann die gesamte Rakete auseinanderbrechen. Obwohl dies die Zahlen ein wenig verschieben könnte, glaube ich nicht, dass es einen signifikanten Einfluss auf den Geist der Frage hat. Egal, ob die Erde 1,5x oder 2x so groß sein muss, irgendwann können wir es."

Es gibt andere spekulative Technologien - Schienenstarter, Startschleifen usw., die erforscht wurden, aber das sind keine Technologien, die derzeit verwendet werden. Und sie wurden hauptsächlich für die Anwendung auf der Erde erforscht, daher würde ich zögern, sie für eine höhere Schwerkraft / einen höheren Radius als geeignet zu erachten, ohne zuerst ihre Grenzen zu untersuchen (es besteht eine gute Möglichkeit, dass die Materialien die erhöhten Geschwindigkeiten / Spannungen nicht bewältigen können). .

Wow, danke! Das ist sehr cool! Ich kann mir vorstellen, dass es irgendwo im Universum intelligente Arten gibt, die auf ihren großen Planeten festsitzen. Und wie können sie einen technologischen Sprung machen, um der hohen Schwerkraft zu entkommen, wenn sie nicht einmal etwas über den Weltraum lernen können! Fügen Sie der Liste der wünschenswerten Faktoren in der „Goldilocks-Zone“ für Planeten „bescheidene Schwerkraft“ hinzu. :)
Sie würden nicht unbedingt für immer auf ihrem Planeten festsitzen. Die könnten schließlich so etwas wie Project Orion oder eine Startschleife bauen .
Diese Antwort ist falsch, da sie das Staging nicht berücksichtigt. Siehe diese oben zitierte Frage @Michael_Kjorling, insbesondere die Antwort von Russell Borogrove.
Aus meiner Antwort auf die verknüpfte Frage: „Zweitens können Sie Ihrer chemischen Rakete einfach Stufen hinzufügen, um von einem größeren Planeten abzusteigen. Es kostet einfach mehr, also müssen Sie entschlossener sein. Drittens müssen Sie nicht um chemische Raketen zu verwenden. Sie könnten elektromagnetische Schienenwerfer, Kernspaltungsmotoren mit hohem Isp oder thermonukleare Bombenantriebe (siehe Orion) verwenden. All dies innerhalb unserer derzeitigen technologischen Möglichkeiten.
Ja, es gibt Technologien, die helfen könnten. Aber ich habe ausdrücklich mit unseren aktuellen Materialien und Technologien geschrieben. Launch Loops, Rail Launcher etc. sind zu diesem Zeitpunkt noch Theorie, und das NERVA wurde noch nie benutzt. Staging ermöglicht bessere Ergebnisse, aber selbst bei Staging gibt es einen Punkt, an dem der gesamte Stapel so schwer ist, dass die untersten Stufen das Gewicht einfach nicht tragen. Also ja, die Antwort ist richtig, auch wenn die Zahlen nur für einen Fall abgeleitet werden.
In der von mir zitierten Passage heißt es am Ende ausdrücklich "[...] wenigstens Raketen zum Transport einsetzen".