Wiedereintritt in zwei Schritten von Mond/Mars

Es gibt eine Reihe von Fragen zur Wünschbarkeit und/oder Machbarkeit eines langsameren Wiedereintritts aus der Erdumlaufbahn, um die thermische Belastung zu reduzieren. Zumindest die meisten von ihnen stoßen auf das Problem, dass die Atmosphäre, sobald Sie sich deutlich unter der Umlaufgeschwindigkeit befinden, entweder zu dick ist, um langsam abzubremsen, oder zu dünn, um einen Auftrieb zu erzeugen, sodass Sie sich auf einen ziemlich schnellen Abstieg festlegen müssen.

Nehmen wir jedoch an, Sie fliegen zu Beginn deutlich schneller als die Umlaufgeschwindigkeit, höchstwahrscheinlich, weil Sie vom Mond oder Mars zurückkehren. Ist es sinnvoll, eine anfängliche Flugbahn für die Lufterfassung zu planen, anstatt den Wiedereintritt? Sie würden hoffentlich in einer elliptischen Umlaufbahn mit einem Zeitraum von vielleicht 12 bis 24 Stunden landen, der es ermöglichen würde, die angesammelte Wärme abzustrahlen, und eine Systemprüfung durchzuführen, möglicherweise gefolgt von einigen Aerobraking-Durchgängen, um den Apogäum abzusenken, bevor Sie sich schließlich zum Wiedereintritt verpflichten .

Wenn die Systemüberprüfung nach der Aerocapture Probleme ergab, wäre sogar eine Rettungsmission möglich.

Wie ein Wiedereintritt überspringen ? Apollo benutzte dies grob bei der Rückkehr vom Mond, aber es „hüpfte“ nicht sehr hoch oder sehr lange – nichts wie ein 12-Stunden-Sprung
12-24 Stunden würden für eine Rettungsmission nicht ausreichen.
@GdD Es würde nur einen sehr kleinen Schub erfordern, um das Perigäum anzuheben und in eine relativ stabile Umlaufbahn von ungefähr dieser Dauer einzutreten. Auch wenn SpaceX das erreicht, was sie anstreben (ein großes Wenn), sind ihre Raketen für einen sehr schnellen Turnaround und Start ausgelegt. Superschwere und Raumschiffe ohne Fracht könnten diese Umlaufbahn erreichen, und dann könnte die Besatzung wechseln. Das heißt, dieser Teil ist nicht wirklich der Hauptpunkt.
Ich kann mir nur sehr wenige Fälle vorstellen, in denen das funktionieren würde @SteveLinton
Beachten Sie, dass „Thermal/Heat Load“ den zeitintegrierten Wärmefluss bedeutet , siehe Folie 7 , der in diesem Szenario gegenüber einem direkten Eintrag erhöht wäre. Der vorgeschlagene zweistufige Wiedereintritt würde die (sofortige) Spitzenerwärmung und die (sofortige) Spitzenverzögerung im Vergleich zu einem direkten Eintritt reduzieren.

Antworten (2)

Absolut. Es gibt jedoch ein paar Probleme:

  • 'Zielen' ist etwas kniffliger. Entweder benötigen Sie eine zusätzliche Zündung, um beim zweiten Eintrag erneut zu zielen, oder jede Abweichung vom geplanten Kurs beim ersten Durchgang wird bei den nachfolgenden stark verstärkt.

  • Sie müssen immer noch viel auf einmal verlangsamen. Sie müssen immer noch mindestens von der Umlaufgeschwindigkeit herunterkommen, ohne zu viel Höhe zu verlieren, als dass Sie dies in der unteren Atmosphäre tun, sodass Sie die Erwärmung nur so stark reduzieren können.

Da das Zielen in „nur“ ein Präzisionsproblem und das (Neu-)Starten eines Motors für einen kleinen Impuls nicht von Natur aus mehr Gewicht hinzufügen muss, vermute ich, dass das Problem des Nicht-Delta-v / Masse-Verhältnisses relativ weniger schwer wird als das Gewicht von Hitzeabschirmung, wir könnten sehen, dass diese Art von Dingen häufiger wird. Allerdings nur eine Vermutung.

Ein langer Zeitraum zum Abstrahlen von Wärme ist wahrscheinlich nicht erforderlich. Der Unterschied zwischen 20 Grad wärmer und 50 Grad wärmer als die Grundlinie ist nicht riesig.

Ob dies möglich ist, ist mehr oder weniger das, was Apollo getan hat. Der Apollo-Einstieg dauerte etwa 9 Minuten vom Einstieg bis zum Einsatz des Fallschirms. Zond 6-8 benutzte eine ähnliche Flugbahn, aber sie verließen tatsächlich die Atmosphäre. Diese wurden durchgeführt, um die thermische Belastung auf etwas Vernünftigeres zu reduzieren.

Unterm Strich gibt es sicherlich Verdienste, es wurde irgendwie mit Apollo gemacht und wurde mit Zond 6-8 gemacht.

Beachten Sie, dass „Thermal/Heat Load“ den zeitintegrierten Wärmefluss bedeutet , siehe Folie 7 , der in diesem Szenario gegenüber einem direkten Eintrag erhöht wäre. Der vorgeschlagene zweistufige Wiedereintritt würde die (sofortige) Spitzenerwärmung und die (sofortige) Spitzenverzögerung im Vergleich zu einem direkten Eintritt reduzieren.
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