Ein Planet umkreist einen größeren Planeten, und ich möchte ihn aus der Umlaufbahn drängen.
Der Planet hat einen durchschnittlichen Radius von 250 Meilen und eine Masse von etwa 1,47 x 10 ^ 22 kg. Der Planet, den er umkreist, hat einen Radius von etwa 3000 Meilen und ist etwa 1,5-mal so dicht. Angenommen, sie haben eine proportionale Anziehungskraft. Ich pflücke die Figuren teilweise aus der Luft, aber sie geben eine ungefähre Vorstellung von der Größe.
Welche Kraft würde ich realistischerweise brauchen, um den Planeten aus seiner Umlaufbahn zu befreien? Angenommen, ich habe Zugriff auf mehrere Schlepper-Raumschiffe, welche Kraft würden sie benötigen, um dies verschieben zu können?
Sie können harte Wissenschaft einbeziehen, um zu zeigen, worauf Sie Ihre Antwort gestützt haben, aber ich suche nach einigen Ideen zur Größe der Schiffe und der erforderlichen Leistung, damit ich sicherstellen kann, dass sie realistisch sind.
Es kann nicht realistisch durchgeführt werden .
Die effizienteste Energiequelle ist die Materie-Antimaterie-Reaktion, die es uns ermöglicht, eine 100%ige mögliche Effizienz zu erreichen, Materie wird zerstört und riesige Mengen an Gammastrahlen erzeugen.
Materie m1 gibt Energie ab: E = m*c^2
Materie m2 muss von der Startgeschwindigkeit v0 auf die Geschwindigkeit v beschleunigt werden:
E = (1/2) m2 (v- v0)^2
Lösung: sqrt(m1/m2) = 1/sqrt(2) * (v-v0)/c.
Sie brauchen also die Menge an Materie, die gleich dem Quadratwurzelverhältnis der gewünschten Geschwindigkeitsdifferenz und Lichtgeschwindigkeit ist. Während es hoch klingt, schauen wir uns die Zahlen an: Sie brauchen eine Fluchtgeschwindigkeit, die immer im km / s-Bereich liegen wird. Nehmen wir an, Sie brauchen 5 km/s Unterschied.
Bei Ihrer geschätzten Masse von 1,47 x 10 ^ 22 kg beträgt das erforderliche Verhältnis von Antimaterie also 2e-10. Das bedeutet 2x10^12 kg Antimaterie. Selbst wenn Ihre Antimaterie die Dichte von Uran hätte, wäre sie immer noch eine Kugel von ungefähr 300 m. Nur der nötige Saft.
Die andere Sache ist, dass Sie diese Energiemenge nicht sicher abstrahlen können. Ein Knüppel Antimaterie kann eine Hauptstadt zerstören. Jeder Planet im Weg Ihrer abgestrahlten Gammastrahlen wird geröstet. Also nein, Himmelskörper sind viel zu schwer, selbst für hochentwickelte Zivilisationen.
Grundlegende Orbitalmechanik: Eine Umlaufbahn hat eine bestimmte Energie. Um die Umlaufbahn zu ändern, muss man diese Energie entweder erhöhen (heben) oder verringern (senken) und somit die Umlaufbahn auf die gleiche Weise ändern.
Planeten sind schwer, Monde (wie Sie vorgeschlagen haben) sind zu sehr schwer. Ich kann hier keine Zahlen nennen, aber Scott Manley kann es, und er tut es hier . Auch wenn KSP im Vergleich zur realen Welt Dichten mal 10 und Radien geteilt durch 10 hat, kann es möglicherweise helfen, abzuschätzen, was Sie brauchen: eine RIESIGE Ladung Kraftstoff.
Sie müssten die Umlaufgeschwindigkeit dieses Mondes erhöhen, um die Fluchtgeschwindigkeit in dieser Entfernung vom Hauptplaneten zu überschreiten. Es hängt stark von der Größe dieser Umlaufbahn ab, also reichen Ihre Zahlen nicht aus.
Wenn Sie sich beispielsweise Erde und Mond ansehen, benötigen Sie dafür ~ 300 m / s Delta-V. und unter der Annahme chemischer Raketen müssten Sie Treibstoff mit etwa 8% der Mondmasse verwenden, um ihn zu befreien, was nicht erreicht werden kann, selbst wenn Sie zB die gesamte Erdkruste im Tagebau abbauen und in Raketentreibstoff umwandeln. Mit Ionentriebwerken benötigen Sie möglicherweise nur 1% der Mondmasse als Treibmittel, aber Sie benötigen genug Kraft, um dieses 1% der Mondmasse mit diesen Ionentriebwerken auszutreiben, was nicht wirklich machbar ist, z. B. erdgroße Sonnenkollektoren oder die Verwendung Alle unsere Uranvorräte reichen nicht aus, um dies schnell zu erledigen.
Natürlich können die Zahlen je nach Technik und Umständen variieren, aber der ungefähre Richtwert für die Beschleunigung Ihrer Masse liegt bei etwa 10^27 J. Es hängt also alles vom Zeitrahmen ab. Die Umwandlung der gesamten Mondoberfläche in einen solarbetriebenen Raumschiffmotor könnte über viele tausend Jahre reichen. Eine Kardashev-Typ-2-Zivilisation, die weit genug fortgeschritten ist, um die gesamte Kraft eines Sterns zu nutzen (nicht den winzigen Bruchteil, der von der Erde bedeckt ist), könnte dies mit einigen Sekunden dieser Leistung tun; aber etwas zu bauen, das das kann , ist eine viel schwierigere Aufgabe, als nur einen Mond wegzubrechen.
Ganz einfach: Beschleunige den Mond, damit er aus der Umlaufbahn des Planeten herauskommt. Der Mond hat eine Dichte von 54629 kg/m^3, und wir können feststellen, dass der Planet, den er umkreist, eine Masse von 3,81 10^25 kg hat. Das sind einige dichte Welten, was ist mit ihnen los? Haben sie sich um Neutronensterne herum gebildet oder so? Wie auch immer, nehmen wir an, dass der Mond eine Umlaufzeit von 30 Erdtagen hat, und ohne Exzentrizität würde der Mond bei 756095 km umkreisen. Damit beträgt die Fluchtgeschwindigkeit des Mondes 2,59 km/s. Die Orbitalgeschwindigkeit beträgt 1,83 km/s, also haben wir mehr als die Hälfte erreicht. Wir müssen dem System 4,25 10 ^ 27 J kinetische Energie hinzufügen, um die erforderliche Geschwindigkeit zu erhalten.
Also ja, es ist möglich, aber es wird viel Energie erfordern. Und das setzt voraus, dass die gesamte eingesetzte Energie darauf verwendet wird, den Mond herauszudrücken.
MozerSchmozer
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