Ich habe den Artikel Weather Balloon Space Probes gelesen , in dem steht, dass Sie Ihre eigene Ballonsonde vorübergehend auf 65.000 Fuß bringen können.
Ist es überhaupt möglich, die Sonde mit Ballons hoch genug zu heben und sie dann in die Umlaufbahn zu bringen oder mit einem bordeigenen Antriebssystem aus dem Feld zu entkommen?
Kann es mit leicht zu kaufenden Materialien durchgeführt werden?
Wie viel Masse kann für die Instrumentierung hinzugefügt werden?
Wie viel Kraftstoff wird benötigt? Welche Art?
Ich weiß, es ist eine Art allgemeine Frage, aber ich möchte nur eine grobe Schätzung wissen.
Es ist ein Fehler, den viele Leute machen; Die Höhe ist nicht das, worauf Sie sich konzentrieren sollten, wenn Sie in die Umlaufbahn eintreten möchten, sondern die Geschwindigkeit . Das Wichtigste, was eine orbitfähige Rakete kann, ist, ihre Fracht mit einer Geschwindigkeit von mindestens 7,6 Kilometern pro Sekunde anzutreiben . Diese Geschwindigkeit ist auch in Bezug auf den Boden horizontal ausgerichtet, nicht nach oben. Erst wenn Sie das erreicht haben, können Sie sicher sein, dass die Ladung nicht mehr zu Boden fällt.
Aber das ist nur eine niedrige Erdumlaufbahn. Wenn Sie der Erde vollständig entkommen wollen, müssen Sie auf 11 km / s gehen. Wenn Sie sich mit dieser enormen Geschwindigkeit von der Erde entfernen (die Apollo-Astronauten halten immer noch den Geschwindigkeitsrekord für die schnellsten Menschen aller Zeiten), verlieren Sie dennoch an Schwung, da die Anziehungskraft der Erde nicht plötzlich aufhört, wenn Sie sich im Weltraum befinden (warum sonst würde der Mond bleiben?). Nachdem Sie sich also die Mühe gemacht haben, auf 11 km/s zu kommen, werden Sie feststellen, dass Sie in Bezug auf die Erde praktisch keine Geschwindigkeit mehr haben, wenn Sie schließlich in eine unabhängige Umlaufbahn um die Sonne eintreten, weg vom Erde-Mond-System. Um auch der Sonne zu entkommen, müssen Sie weitere 14 km / s oder so hinzufügen.
Interplanetare Raumsonden sind die schnellsten Dinge, die die Menschheit je geschaffen hat. In Anbetracht der vielen Milliarden Dollar, die normalerweise in diese Dinge fließen – nun, da ist Ihre ungefähre Schätzung :)
Apropos Schub: Alles, was so stark wie sein Eigengewicht schiebt, bleibt einfach in der Luft schweben. In Anbetracht der Geschwindigkeiten, die Sie erreichen müssen, müssen Sie einen Schub haben, der ein Vielfaches des Eigengewichts der Rakete beträgt.
Der Start von Satelliten aus Ballons ist extrem kompliziert und kostspielig, und der Gewinn an nützlicher Nutzlast für den Weltraum beträgt bestenfalls ein paar Prozent – es lohnt sich wirklich nicht. Ballons werden immer nur für kleine Höhenforschungsraketen und dergleichen nützlich sein, die die Umlaufbahn nicht erreichen, aber dennoch ein paar Minuten lang in einer Weltraumumgebung forschen können. Nach Ablauf dieser Zeit fallen sie einfach auf die Erde zurück.
Sie können den minimalen Schub berechnen, der erforderlich ist, um die Atmosphäre zu verlassen, indem Sie die Schwerkraft am Startpunkt ermitteln. Es wird ein paar Prozent weniger als 1 Standardgravitation sein. Natürlich sollten Sie etwas Schub übrig haben, um mit den verbleibenden atmosphärischen Effekten fertig zu werden.
Sie können das minimale Gesamt-Delta V berechnen, um in den „Weltraum“ zu gelangen, indem Sie das gesamte Gravitationspotential zwischen dem, was Sie mit „Weltraum“ meinen, und dem Startort ermitteln . Es wird ein großer Bruchteil der Fluchtgeschwindigkeit der Erde am Boden sein (etwa 11 km/s), wenn Sie in die freie Umlaufbahn um die Sonne oder über 50 km/s meinen, um in den interstellaren Raum zu entkommen.
Wie ich in meinem Kommentar gesagt habe, besteht der einzige bedeutende Gewinn, den Sie erzielen, wenn Sie von einem Ballon aus starten, darin, über viel Atmosphäre zu sein.
Kurz gesagt, Sie brauchen eine ziemlich beachtliche Rakete.
dmckee --- Ex-Moderator-Kätzchen