Межзвездный зонд с дозаправкой в полете

23 posts in this topic

Posted (edited)

Максимальная скорость, которую может развить межзвездный зонд зависит от количество топлива у него на борту. Тут приведен пример расчетов. 

Формулу Циолковского обойти сложно, одно из решений - многоступенчатость. А если как-то "добавить" топливо?

Отправляем зонд с хрупким и нежным содержимым к соседней звезде. Через некоторое время с огромной электромагнитной катапульты с Луны выстреливаем вслед зонду корабль-танкер - большой контейнер с топливо и несколькими двигателями для маневров. Где-то в далеком космосе зонд с почти пустыми баками и корабль-заправщик встречаются, работой двигателей сближаются, стыкуются, и зонд дозаправляется. К моменту когда он почти израсходует новое топливо в космосе его будет ждать другой заправщик, выстреленный из катапульты с еще большей скоростью...

Проблемы с точностью наведения - очевидно, заправщику придется потратить часть запасов топлива на маневры. Другая проблема с выравниванием скорости. Поначалу летящий со скоростью встречи заправщик будет быстро догонять зонд, медленно разгоняющийся до скорости встречи, но постепенно их сближение замедлиться... Очевидно, заправщик надо запускать со скоростью несколько большей скорости встречи, а потом заранее тормозить.

 

Edited by Фрерин

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Если мы может запустить из катапульты заправщик, дав ему скорость равную скорости зонда - кто мешает так запускать сам зонд?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Нет, тут без мухлежа с физикой не обойтись. А так - лифтоносцы коллеги Серебрякова ("Лунная соната для бластера" и далее) и прочие варианты с червоточиной/порталом/etc.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Есть такие проекты. Например, прямоточник Буссарда с "засеянной" траекторией. Идея в том, что пока зонд разгоняется, мощная электромагнитная установка "засевает" трассу перед ним изотопами водорода для двигателей зонда.

Если мы может запустить из катапульты заправщик, дав ему скорость равную скорости зонда - кто мешает так запускать сам зонд?

Заправщик может быть очень легким - например, облачко солнечных парусов, разгоняемых пусковым лазером. Зонд их подхватывает и перерабатывает.

Выгодность в том, что топливо разгоняем не единой массой, а мелкими порциями.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Сомнительно как-то выглядит. То есть рациональное зерно в этом есть, но вИгоду от такого надо считать. Навскидку, для того чтобы это было выгодно, "заправщики", как минимум, не должны подчиняться формуле Циолковского.
Коллега Цеппелин предложил один из вариантов реализации; в пределе это вырождается до солнечного паруса, разгоняемого лазером со стационарной позиции.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Немного оффтоп, но... 

"Лунная соната для бластера" и далее

Можно чуть подробнее про "далее"?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Нечто похожее я читал в проектах межзвёздных полётов годов так 1960-х... Идея была в том, чтобы вместо одной очень многоступенчатой ракеты запустить в параллель целый флот ракет. Одна из них с полезной нагрузкой (например колонистами), прочие - танкеры. Истратили половину топлива - половина танкеров заправляет вторую. Снова осталась половина - цикл повторяется. Смысл, насколько я помню, был в том, что изготовить много одинаковых ракет гораздо проще, чем одну сверхбольшую.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Можно чуть подробнее про "далее"?

На ФантЛаб!

В смысле, следующие книги цикла, да.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Буссардова воронка спасёт отца русской демократии.

Проще уж тогда с самого начала запустить зонд с огромным количеством топлива.

Потому как если мы посылаем вслед первой ракете вторую, то чтобы догнать оную, ракета должна идти с несколько большим ускорением, т.е. с большим расходом дельта-V. И так каждый раз.

Т.е. мы тратить будем топлива больше, чем доставлять.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Мм, почему нет? Если мы посылаем не ракету, конечно, а пучок частиц, ловим его магнитным парусом, а потом используем как топливо при торможении (когда торможение тем же парусом уже неэффективно)?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Если мы посылаем не ракету, конечно, а пучок частиц, ловим его магнитным парусом, а потом используем как топливо

"Ложная слепота" as is.

Хотя Буссард там тоже был

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

 Таранные звездолеты в фантастике давным-давно уже есть. Звездолет заправляется именно в полёте, собирая межзвёздный газ  с помощью электромагнитного поля. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

 Таранные звездолеты в фантастике давным-давно уже есть. Звездолет заправляется именно в полёте, собирая межзвёздный газ  с помощью электромагнитного поля. 

Одна проблема - в традиционном виде не работают. Трение среды превосходит тягу.

С другой стороны, если нечти топливо с собой, а из внешней среды тянуть только реактивную массу - концепция, известная как Ram-Augmented Interstellar Rocket (RAIR), то можно значительно уменьшить размеры воронки. И тогда рвботвть будет.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

облачко солнечных парусов, разгоняемых пусковым лазером

В прошлом году же разбирали. Как далеко можно что-то разогнать лазером со стационара. Ответ - недалеко. Расходимость лазерного луча мешает.

а пучок частиц, ловим его магнитным парусом, а потом используем как топливо при торможении

Как будем разгонять и фокусировать?

Все идеи с "подкормкой со стороны" упираются в тот факт, что космос очень огромен и предельно стохастичен.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Странно, казалось бы Санитар всё уже сказал

Если мы может запустить из катапульты заправщик, дав ему скорость равную скорости зонда - кто мешает так запускать сам зонд?

но обсуждение продолжается

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

обсуждение продолжается

Потому что зонд может быть менее прочен, чем заправщик, например

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Потому что зонд может быть менее прочен, чем заправщик, например

Неубедительно. Что в зонде может быть такого, чего нет в заправщике, запускаемом на черт его знает сколько километров в космос?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Неубедительно. Что в зонде может быть такого, чего нет в заправщике, запускаемом на черт его знает сколько километров в космос?

Человек.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Это предложение основано на непонимании "антиинтуитивности" небесной механики. Корабль или самолёт вынуждены непрерывно работать двигателем, расходуя топливо, в противном случае остановятся или упадут. Разогнанное тело в космосе продолжает лететь с данной скоростью.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Человек.

Для полета к звезде? Даже ближайшей?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Разогнанное тело в космосе продолжает лететь с данной скоростью.

Чего-то есть некоторые сомнения, что скорость будет постоянной.

1. Межзвездный газ. Сильно разряженный, но, все-таки, есть. Особенно, на тех скоростях, которые потребны межзвездному зонду.

2. Гравитационные аномалии. То есть, не все тела возможно отследить с Земли. Их можно засечь только на достаточно близких расстояниях. Но они будут иметь достаточно массы, чтобы повлиять на траекторию зонда.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Для полета к звезде? Даже ближайшей?

Ну есть такие которых не жалко

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Ну есть такие которых не жалко

Дело не в жалко-нежалко. Дело в СЖО. Весит она немало. Еда требуется. Одного человека не отправишь из-за психологического климата. И т. д. При таком раскладе, необходимость тащить еще и топливо, как-то нивелируется.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!


Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.


Sign In Now