Schwierigkeiten beim Weltraumflug auf Gasriesenmonden hinzugefügt?

Auf welche zusätzlichen Schwierigkeiten könnten die Bewohner eines Gasriesenmondes stoßen, wenn sie versuchen, Raumfahrzeuge über die Umlaufbahn ihres Mondes hinaus zu starten, insbesondere über das Planetensystem hinaus? Ich nehme an, dass sie sich zusätzlich zur Schwerkraft des Mondes mit der Schwerkraft des Gasriesen auseinandersetzen müssten, aber mit welchen anderen Problemen könnten sie aufgrund der nahen Anwesenheit des Gasriesen und/oder der anderen Monde konfrontiert sein.

Können Sie etwas genauer spezifizieren, wonach Sie suchen? Das Portemonnaie zu Hause vergessen ist auch ein Problem...
Ich verabscheue VTC diese Frage ernsthaft. Darin ist eine fantastische und interessante Frage. Auf den ersten Blick fühlt es sich zu breit an, als würde eine ganze Dissertation benötigt, um die Frage zu beantworten - aber ich bin mir nicht so sicher. Spezifität ist dein Freund, Literary Lord. Würde einer der Jupitermonde als Grundlage für die Frage dienen? Haben wir es immer noch mit Flüssigbrennstoff-Reaktionsmotoren zu tun? Bringen wir Kurzwaren, Kolonialvorräte oder Menschen auf den Markt? Vielleicht werden wir mit nur so viel Klarstellung einige absolut brillante Köpfe dazu bringen, sich zu äußern.
Ich denke, Sie sollten Kerbal Space Program ausprobieren, eine Weltraumsimulation mit realistischer Orbitalmechanik und einem Gasriesenplaneten namens Jool. Kurz gesagt, ich werde es später versuchen, aber ich denke, Sie können den Gasriesen als Gravitationsschleuder verwenden. Bitte bearbeiten Sie Ihre Frage mit anderen Details, damit wir bestimmte Fälle besprechen können.
@Goufalite: Auf jeden Fall eine gute Idee, solche Dinge in KSP auszuprobieren, damit Sie wissen, dass Jool Gravity-Assistenten nicht nur funktionieren, sondern für größere Fahrzeuge fast ein Muss sind, um bei DeltaV zu sparen. Jools Mond Laythe ist ein gewöhnlicher Planet, zu dem man reisen kann, und Sie können buchstäblich Tausende von DeltaV mit Jool Aero-Braking- und Sling-Shott-Manövern retten
@Goufalite: Vielleicht nicht der Gasriese selbst, aber Sie können sicherlich die Schwerkraft der anderen Monde nutzen, um alle Arten von Orbitalmanövern durchzuführen. Beispiele finden Sie in den Galileo- und Cassini-Missionen. Dies hat ein schönes Bild von Cassinis Weg: space.stackexchange.com/questions/19515/…

Antworten (2)

Es ist ziemlich schwer zu sagen, mit welchen Problemen sie konfrontiert sind, es gibt eine Vielzahl potenzieller Probleme, die alle von vielen Aspekten abhängen, und Ihre Frage ist relativ weit gefasst.

Das erste Problem, das ich sehe, ist ein mathematisches. Im Falle der Erde können Sie Raumschiffe starten und Sonne und Mond fast ignorieren, da ihre Anziehungskraft im Vergleich zur Erde schwach ist. Da Ihr Mond einen großen Gasriesen umkreist, stellen Sie Ihre Wissenschaftler dem Drei-Körper-Problem gegenüber. Dieses Problem wurde nicht genau gelöst, aber Lösungen können angenähert werden. Ihr Vorteil hier ist jedoch, dass Sie wahrscheinlich eine stabile Umlaufbahn des Mondes um den Gasriesen haben und das Raumschiff zu klein ist, um die Umlaufbahnen des Mondes / Planeten zu beeinflussen, was es viel einfacher macht. Andere Monde des Gasriesen können es dagegen wieder etwas schwerer machen.

Das nächste Thema ist Strahlung. Gasriesen wie Jupiter können massive elektromagnetische Felder haben, die Ionen einfangen und EM-Strahlung verschiedener Wellenlängen emittieren. Diese verursachen Probleme für die Mikroelektronik, sie können einzelne Ereigniseffekte wie Bit-Flips/Freezes verursachen oder die gesamte ionisierende Dosis stapeln, bis die elektronische Komponente kaputt geht. Dies ist bereits ein Problem mit den Van-Allen-Gürteln der Erde, wenn auch ein größtenteils „gelöstes“ Problem, und könnte ein viel größeres Problem mit der Strahlung eines Gasriesen sein.

Mir fallen keine anderen nennenswerten Probleme ein.

Abgesehen davon haben Sie tatsächlich eine Menge Vorteile. Der Mond wäre wahrscheinlich kleiner als die Erde, daher ist die Fluchtgeschwindigkeit leichter zu erreichen. Andere Monde könnten vorteilhafte Umlaufbahnen für Schleudermanöver haben. Je nachdem, ob Sie in die Umlaufbahn des Planeten oder außerhalb gelangen möchten, können Sie auch die Schwerkraftunterstützung des Planeten nutzen.

Es kann tatsächlich einige Vorteile haben, einen großen Planeten in der Nähe zu haben.

Abhängig von der Entfernung, in der Ihr Mond den Gasriesen umkreist, kann es möglich sein, den Winkel und die Geschwindigkeit Ihres Raumfahrzeugs für eine Gravitationsschleuder zu verwenden. Dies kann es Ihrem Raumfahrzeug ermöglichen, weniger Treibstoff zu verbrauchen, an Geschwindigkeit zu gewinnen und bei korrekter Berechnung einen leichten Zugang zu anderen Zielen zu ermöglichen.

Abhängig von der Größe Ihres Mondes (sagen wir ein Mond in Deimos-Größe), wenn die Masse nicht zu groß ist, sind möglicherweise andere Startmethoden als Raketentechnik möglich, z. B. Massentreiber oder Laserstart, auch mit der Schleudermethode.

Gasriesen können aufgrund ihrer Schwerkraft ihre Umlaufbahnen auch möglicherweise von Asteroiden und Weltraumschrott „befreien“ – Jupiter ist als „Staubsauger“ unseres Sonnensystems bekannt.

Einige Nachteile:

  • Es gibt wahrscheinlich ein Ringsystem um die meisten Gasriesen. Aufgrund ihrer großen Masse ziehen sie viele kleine Partikel / Eis und Staub an, um ihre Ringsysteme zu bilden. Ihr Gasriese ist möglicherweise nicht anders, und dies kann zu erhöhten Schwierigkeiten bei Raumfahrzeugen führen, die sich durch ein solches Ringsystem bewegen.
  • Die Anziehungskraft des Gasriesen kann große Spannungen auf Ihrem Mond erzeugen – was ihn instabil machen kann. Die Gezeitenkräfte könnten sich für Startanlagen auf dem Mond als schwierig erweisen.
  • Gasriesen sind normalerweise (nicht immer) weiter von ihren Sternen entfernt, dies kann bedeuten, dass solarbetriebene Fahrzeuge möglicherweise nicht so viel Sonnenenergie beziehen können, als wenn sie näher sind. Gasgiganten geben jedoch große Mengen an Strahlung ab, die bei ausreichendem technologischem Fortschritt möglicherweise als Energiequelle genutzt werden kann.
  • Jupiter hat 69 Monde, von denen die meisten elliptische Umlaufbahnen haben - obwohl Ihr Mond einer von vielen sein kann, kann dies die Navigationsberechnungen komplexer machen, wenn Sie ein Fahrzeug in derselben Ebene wie diese Monde starten. Es gibt auch Hinweise darauf, dass Jupiter und Saturn Monde und große Asteroiden in unregelmäßigen Umlaufbahnen „einfangen“, Sie müssten diese Umlaufbahnen untersuchen, um sicherzustellen, dass sie auch einbezogen werden.
  • Jupiters Magnetfeld ist 14-mal stärker als das der Erde – es ist durchaus möglich, dass Ihres genauso stark ist. Ihr Raumschiff würde eine erhebliche Abschirmung benötigen, um sowohl die Bewohner als auch die Bordcomputer zu schützen.
Die Ringsysteme von allem sind wirklich sehr diffus; Sie sind nichts, worüber man sich Sorgen machen müsste.