Wie schnell entweicht Treibstoff aus einer Rakete, damit sie die Fluchtgeschwindigkeit von 11 km/s erreicht? war eine rege und gut aufgenommene Diskussion! Es ist immer spannend, wenn wir zum ersten Mal feststellen, dass eine Rakete viel schneller fliegen kann als ihre Austrittsgeschwindigkeit.
Chemische Abgase bewegen sich im Bereich von 2 bis 4 km/s, aber Weltraumsonden können dank Staging vielleicht das fünf- (oder zehn?) Mal so schnell werden.
Einige der tieferen, schnelleren Sonden haben Treibstofftanks geflogen , damit sie weit fliegen können, dann langsam genug werden, um erfasst zu werden, und dann jahrelang mehr manövrieren.
Frage: Gravitationsunterstützungen nicht mitgezählt und nur Vortriebsmanöver gezählt, welches Raumschiff hatte das größte Gesamtvortriebs-Delta-V?
Ich weiß nicht, ob die Beantwortung einfacher ist, wenn Sie alle Delta-V-Starren von der Startrampe oder nur Delta-V einbeziehen, sobald sie von einer Rakete aus eingesetzt wurden. Das Problem ist, dass es solide Booster gibt, und es kann so oder so argumentiert werden, ob sie als Bühne oder als Nutzlast gelten. Wenn ich also Anleitung anbieten müsste, würde ich sagen, inklusiv sein. Starten Sie entweder vom Boden oder noch besser von LEO aus, da LEO auch den Start vom Shuttle oder der ISS beinhaltet.
Mit ziemlicher Sicherheit war das Raumfahrzeug Dawn mit unglaublichen 11 km/s das Fahrzeug mit der größten Delta-V-Abstand nach dem Booster ! Anders ausgedrückt, das ist ungefähr die gleiche Menge wie die Rakete, die sie gestartet hat. Dies liegt an der einzigartigen Natur eines Ionenantriebs, der weitaus effizienter ist als chemische Raketen. Wenn es eine chemische Rakete wäre, müsste es eine inszenierte chemische Rakete sein, und davon habe ich wirklich nichts gesehen, außer Mondrückkehrmissionen. Die anderen waren atmosphärische Lander, aber sie haben wirklich nicht viel Raketenkraft zum Landen.
Jeder Anwärter wird entweder einen Ionenantrieb für eine Langzeitmission verwenden oder auf eine sehr energiegeladene Umlaufbahn von der Erde gebracht werden, wenn wir das zählen. Da Dawn die größten jemals entwickelten Ionenmotortanks hatte, ist das mit ziemlicher Sicherheit der Gewinner.
Wenn man die Raketenenergie einbezieht, schauen wir uns C3 an und fügen dann jedes Delta-V darüber hinaus hinzu. Die beiden energiereichsten Missionen in Bezug auf C3 waren Parker Solar Probe ( 154 km²/s² ) und New Horizons ( 170 km²/s² ). C3 von Dawn betrug 11,4 km²/s² . New Horizons hatte nach dem Start ein Delta-v von 290 m/s und Parker Solar Probe war klein, obwohl ich die genaue Zahl nicht finden kann, aber es war klein. Ich gehe einfach von denselben 300 m/s aus.
Weitere Konkurrenten sind Cassini mit einem C3 von 16,6 km²/s² und einem Delta-v von 2,4 km/s sowie Juno mit einem C3 von 31,1 km²/s² . Ich kann den Juno Delta-V nicht finden, aber er sollte weniger als 3 km/s betragen. Es ist erwähnenswert, dass Cassini in der Lage war, dramatische Änderungen der Umlaufbahn zu erreichen, indem er an Titan vorbeiflog, in der Größenordnung von 80 km/s .
Unter Berücksichtigung all dessen wird das Delta-v jedes Raumfahrzeugs als Raumfahrzeug nur Delta-v + definiert , Wo , die Fluchtgeschwindigkeit von der Erde. Der letzte Teil konvertiert die zum effektiven Delta-v, wenn Verluste durch atmosphärischen Widerstand, Schwerkraftwiderstand, ineffektive Flugbahnen usw. berücksichtigt werden. Dies scheint der fairste Weg zu sein, das effektive Delta-v zu berechnen. Unter Berücksichtigung all dessen ist das Folgende das Delta-v.
Selbst mit dieser Metrik scheint Dawn ein ziemlich klarer Gewinner zu sein. Dieses hohe Delta-v ermöglichte es ihm, zwei verschiedene große Asteroiden zu umkreisen.
Bemerkenswert ist die Europa-Clipper-Mission, die, wenn sie mit SLS gestartet wird, einen C3 von ~80 km²/s² und ein Delta-v von nur etwa 2 km/s haben wird. Ein Europa-Lander müsste viel mehr Delta-V von 4,3 km/s haben . Das summiert sich aber nur auf rund 16,5 km/s bis 18,8 km/s, Dawn ist immer noch der klare Sieger.
-1 denn durch die einfache Verwendung von C3 bezieht man auch Gravitationshilfen mit ein, die nicht treibend sind. Können Sie das Antriebs-Delta-V für jedes Fahrzeug auflisten, um einen fairen Vergleich zu ermöglichen? Ihre New Horizon-Links enthalten beispielsweise "Delta-V-Anforderungen nach dem Start waren über 11 km / s", sagen jedoch nicht, wie viel von der Mars-Schwerkraftunterstützung vom Februar 2009 stammt. Ebenso leistete New Horizons bei Jupiter eine Gravitationsunterstützung. Die Frage fragt speziell nach treibendem Delta-v.
ichkrase