Wie viel Vorlaufzeit würde ein Staat benötigen, um an einem interstellaren Besucher vorbeizufliegen?

Dynamische orbitale Schleuder von Phys.org : Eine coole Idee , um mit einem interstellaren Besucher in Kontakt zu treten , verweist auf die Pressemitteilung des MIT in der Ankündigung vom 8. April 2020 NIAC 2020 Phase I, Phase II und Phase III Selections .

Der Dynamic Orbital Slingshot- Link zeigt das Bild unten, das aus orbital-mechanischer Sicht viel besser ist als das im Phys.org-Link gezeigte !

Frage: Wenn sich ein Objekt der Sonne von weitem auf a nähert C 3 = 0 (Nullenergie, parabolische Exzentrizität = 1) zum Beispiel eine Flugbahn und ein Statit †, der am Radius geparkt ist R aus nächster Nähe daran vorbeikommen wollte, wie schnell müsste es in Abhängigkeit vom Perihel des Objekts "freigeben" und in einer geraden Linie fallen, um es abzufangen. Wäre die Entfernung, in der das Objekt erkannt wurde R D müssen viel weiter sein als R von der Sonne, damit das funktioniert?

Wenn es stattdessen sein Sonnensegel während der gesamten Flugbahn verwenden würde, anstatt nur "ballistisch zu werden", wäre die erforderliche Erkennungsentfernung kleiner? Könnte es kleiner sein als R in diesem Fall?

† Ein statischer Satellit würde weit von der Sonne „geparkt“, indem er die anziehende Gravitationskraft mit einem großen Sonnensegel mit sehr geringer Masse ausgleicht, ungefähr 650 Quadratmeter pro Kilogramm in jeder Entfernung, da beide Kräfte wie skalieren 1 / R 2 .

G M   C 2 × 1 AU 2 1361 W/m 2 ≈ 650   M 2 / kg

wobei der Faktor 2 von perfekter Reflexion herrührt. Siehe auch Statites - Sind sie in irgendetwas anderem als der Theorie möglich?

Rendering des Dynamic Orbital Slingshot-Konzepts. Credits: Richard Linares und NASA

Rendering des Dynamic Orbital Slingshot-Konzepts. Credits: Richard Linares und NASA

Eine gute Quelle für eine Antwort könnte der NIAC-Vorschlag selbst sein, aber ich weiß nicht, ob diese öffentlich zugänglich sind, nachdem die Auszeichnung vergeben wurde.
Gehen wir davon aus, dass sich der Statit zufällig in der Orbitalebene des Besuchers befindet?
@RussellBorogove ja, das ist eine hervorragende vereinfachende Annahme, danke! Natürlich können und müssten wir in der realen Welt keine Kugel aus Statiten um die Sonne kacheln.
"Sobald ein ISO erkannt wird, kann das System ein CubSat entweder auf einer Vorbeiflugbahn oder auf einer Rendezvousbahn (mit Antrieb) liefern." Das Statite selbst muss also nicht freigegeben werden?
@Cornelisinspace Das ist ein interessanter Punkt! Ich denke, der NIAC-Zuschuss ist Startkapital, und sie werden verschiedene Situationen und Optionen analysieren. Das Fallenlassen eines Cubesat mit einer Art Bordantrieb klingt sicherlich nach einer Option und vielleicht billiger, als den gesamten Staat zu opfern.
Was meinst du mit "Erkennungsabstand"? Die ISO könnte entdeckt worden sein, als sie bereits das Perihel passiert hat.
@Cornelisinspace, dann kann es nur zu einem Vorbeiflug kommen, wenn sie in entgegengesetzter Richtung aneinander vorbeifahren, wodurch die Zeit, in der Messungen durchgeführt werden können, sehr kurz ist.

Antworten (1)

T = π 2 R 3 / 2 2 μ

Die obige Formel gilt für die Zeit des freien Falls zu einer Punktquelle der Schwerkraft , mit μ der Standard-Gravitationsparameter für die Sonne ist.

Dies könnte also auf die Flugbahn eines "freigesetzten" Zustands angewendet werden.

Wenn Sie die Zahlen eingeben, erscheint das für R da der Radius der Umlaufbahn des Jupiters die Mindestvorlaufzeit mehr als 2 Jahre beträgt !

Wie viel Vorlaufzeit würde ein Staat benötigen, um an einem interstellaren Besucher vorbeizufliegen?
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