Es wird gesagt, dass wir nicht über eine so fortschrittliche Technologie verfügen, um ein Raumschiff aus dem Sonnensystem zu schicken. (Quelle: Alle herum )
Wenn ein Raumschiff von der Erde gestartet wird und das Sonnensystem verlassen will, wird es durch die Anziehungskraft der Sonne abgebremst. Und irgendwann hat es eine Geschwindigkeit von 0 und würde anfangen, in die Sonne zu fallen (wenn es nur Kraftstoff verwendet, um sich selbst anzutreiben).
Wenn sich ein Objekt jedoch schneller als die Fluchtgeschwindigkeit an diesem bestimmten Ort bewegt, würde es irgendwann der Anziehungskraft entkommen, aber seine Geschwindigkeit würde verlangsamt.
Die Umlaufgeschwindigkeiten von Planeten im Sonnensystem werden verwendet, um bei interstellaren Reisen an Geschwindigkeit zu gewinnen. Die Reisenden sind gute Beispiele, beide benutzten Jupiter als Schleuder, damit sie ihre Geschwindigkeit erhöhen konnten, um die Fluchtgeschwindigkeit an diesem bestimmten Ort zu überwinden und das Sonnensystem verlassen zu können. (Quelle: NASA )
Die meisten interstellaren Schiffe (bisher) verwenden Jupiter für Gravitationsschleudern. Wären Menschen in der Lage, ein Raumschiff zu starten und es über den Jupiter hinaus fliegen zu lassen oder, wenn möglich, das Sonnensystem zu verlassen, ohne Gravitationsunterstützung zu leisten?
Ein solches Raumschiff hat eine WICHTIGE Startmasse, es ist nicht wie die New Horizons, die etwa 500 kg betrug. Eine große Rakete wie die Apollo 11 hat eine Startmasse von 45.000 kg. (Quelle: Apollo11 )
Wie weit würde es über Jupiter hinausgehen, könnte es Saturn erreichen oder noch weiter gehen?
Es ist absolut möglich, nur nicht empfohlen. New Horizons wurde mit der Fluchtgeschwindigkeit des Sonnensystems gestartet , was bedeutet, dass es jeden Ort jenseits der Erde hätte besuchen können, ohne anzuhalten. Er besuchte jedoch Jupiter, um ihn noch schneller verlassen zu können, der Jupiter-Stopp war rein optional.
Was die Frage nach bemannbaren Raumfahrzeugen anbelangt, so könnte dies wiederum möglich sein, wenn man bereit ist, eine ausreichend große Rakete zu verwenden. Der vorgeschlagene BFR könnte sicherlich einen Satelliten in die Erdumlaufbahn bringen, der das Sonnensystem verlassen könnte, ohne dass eine Schwerkraftunterstützung erforderlich wäre. Die Delta-V-Anforderungen dafür können auf der Delta-V-Budget-Wikipedia-Stufe eingesehen werden . Es benötigt 8,8 km/s von der Erdumlaufbahn bis zum Vorbeiflug an Jupiter. Es benötigt 12,3 km/s, um der Schwerkraft der Sonne zu entkommen. Es spart also ziemlich viel Delta-V, was mehr Nutzlast und/oder schnellere Zeiten ermöglicht, aber insgesamt ist es machbar. Aber es macht kaum Sinn, über bemannte Raumfahrzeuge außerhalb des Sonnensystems zu sprechen, wenn wir noch nicht einmal eine bemannte Mission zum Mars geschickt haben.
Mit einem ausreichend leichten Raumschiff und ausreichend großen Raketen ist es möglich, die Sonnenaustrittsgeschwindigkeit direkt zu erreichen. Derzeit wurde dies nur mit der New Horizons- Sonde durchgeführt. Es ist also möglich - nur sehr schwer zu tun.
Daher die Schleuderbahn, die Ihnen "freie" Beschleunigung gibt, ohne zusätzlichen Raketentreibstoff zu benötigen. Es ist nicht so, dass es zu 100 % erforderlich ist, sondern einfach, dass es die praktischste Art ist, es zu tun. Eine Analogie wäre, ob Sie sich dafür entscheiden, auf einem glatten Pfad um die Außenseite eines Berges herum zu gehen, oder ob Sie über die Spitze gehen - beide bringen Sie zum selben Ort, und der glatte Pfad legt eine längere Strecke zurück, tut es aber Der harte Weg ist langsamer und erfordert viel mehr Aufwand.
Auf der Erdoberfläche beträgt die Anziehungskraft der Sonne das 0,0006 -fache der Erdanziehungskraft. G = 9,8 N/kg, das ergibt also eine Gravitationsanziehung von etwa 6 mN/kg. Ein antriebsloses Raumfahrzeug, das keine solare Fluchtgeschwindigkeit hat, würde schließlich zur Sonne zurückgezogen, es sei denn, es gäbe andere Faktoren, die seine Flugbahn steuern. Es würde nicht unbedingt "in" die Sonne fallen, aber es würde höchstwahrscheinlich auf einer elliptischen Umlaufbahn um die Sonne landen.
Die Schwerkraft ist hier jedoch nicht das einzige Spiel in der Stadt. Die Sonne erzeugt einen Strahlungsdruck, der es Sonnensegeln ermöglicht, ein Raumschiff anzutreiben. Obwohl dieser Strahlungsdruck mit der Entfernung von der Sonne abnimmt, nimmt er mit einer inversen quadratischen Charakteristik ab, genau wie die Schwerkraft. Ein Sonnensegel, das in der Erdumlaufbahn die Schwerkraft überschreiten kann, wird daher auch für den Rest seiner Reise aus dem Sonnensystem die Schwerkraft überschreiten, und das Raumschiff wird immer von der Sonne weg beschleunigen. Derzeit haben wir ein erfolgreiches Sonnensegelfahrzeug, das zeigt, dass diese Theorie tatsächlich in der Praxis funktioniert, aber wir hatten noch kein ernsthaftes Raumschiff, das dies als primäres Antriebsmittel verwendet. Erwähnenswert ist es trotzdem.
Matthew
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jamesqf
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