Пользовательского поиска

Главная страница

Полеты по солнечной системе.

На достаточно больших расстояниях в солнечной системе желательно достижение больших скоростей при разгоне с постоянным ускорением 1g. Это позволит поддерживать нормальную гравитацию для экипажа и пассажиров (точнее имитацию гравитации - но большиство и не заметит). Если такой двигатель и корабль будет создан, то половину пути до цели можно будет двигаться с ускорением 1g, а вторую половину пути с торможением 1g.

Тогда:

Земля-Марс (среднее расстояние 80 млн. км.) - 50 часов (на середине пути в 25 часов максимальная скорость 885 км/с - 0,26% скорости света)

Земля-Сатурн (среднее расстояние 1400 млн. км.) - 210 часов (на середине пути в 105 часов максимальная скорость 3705 км/с - 1,23% скорости света)

Вот с таким временем полета уже люди начнут изучать дальние планеты Солнечной системы.

Желающие могут проверить сами, формулы простые из курса физики:
S=(a*t^2)/2

соответственно: t=SQRT(2*S/a), считаем для половины пути и умножаем на 2.

V=a*t

где a=g=9,8 м/с^2, t-время в секундах, S-расстояние в метрах, V-скорость в м/с
все эффекты теории относительности не учитывались.

Попробуем оценить затраты энергии на такое путешествие и выяснить вопрос, есть уже доступ к таким энергиям на современном уровне развития науки.

Предположим, что наш корабль весит 100 т. (термоядерное топливо, реактор, двигатели и жилая зона)

На половине пути нам потребуется энергия, что бы тело получило кинетическую энергию (и потом столько же энергии, что бы это тело остановить.)

U=(m*v^2) / 2

m = 10^8 г. (масса 100 т. в граммах)
v = 3,7*10^6 м/с (наша скорость 3705 км/с на половине пути)

В результате формулы (и умножения на 2) получаем = 7,4 * 10^20 Дж (что бы разгонять и тормозить 100 т. с ускорением 1g в течении 210 часов).

Летать в космосе человечество умеет пока только с помощью реактивного движения. При классических реактивных двигателях на химическом принципе скорость отбрасываемых частиц не превышает 15 км/с, поэтому нужен очень большой запас рабочего тела. Но у человечества уже есть ионные двигатели, где скорость отбрасывания частиц уже приближается к скорости света (фактически это открытый ускоритель частиц).

Согласно закону сохранения импульса = общий импульс системы должен остаться неизменным = m*V

Для середины пути:

Импульс корабля 100т. * 1% * скорость света = масса отброшенных частиц * скорость света

Легко видеть, что отброшенная масса будет порядка 1% от веса корабля, т.е. 10 тонн. С учетом затрат на торможение, запас и неэффективность двигателя все равно запас рабочего тела порядка десятков тонн на полет к Сатурну.

Резюме:
- запас энергии для свободных полетов по Солнечной системе у человечества теоритически уже есть (водорода, дейтерия полно, тритий можно легко сделать как побочный продукт работы АЭС)
- этой энергией человечество пока пользоваться не умеет (только взрывать)
- уже есть двигатели на ионном принципе (они пока маломощные, не тяговые)

Кроме того, водорода полно на Юпитере, фактически планета может выступать как "заправочная" станция для межпланетных кораблей.

Лет через 100-150 Солнечная система будет забита межпланетными кораблями. Все технологии уже есть сейчас (без учета теоритических открытий в этот период). С учетом того пути, которая прошла авиации только за 100 лет - это вполне реально и для космоса.

Кстати, при наличии такого двигателя (который обеспечивает длительный разгон 1-10g) можно и к ближайшей звезде (Альфа Центавра, расстояние 4 световых года) уже автоматические зонды отправлять. Например, при ускорении 10g такой аппарат наберет 1/2 скорости света за 17 суток. Тут, конечно, для точных расчетов уже будут другие формулы, но для оценки хватит. Итого через 8 лет лет аппарат долетит до Альфа Центавра и еще через 4 года земляне смогут получить от него фотографии чужой звездной системы.

	Если есть вопросы или предложения - пишите на post@titovsergei.ru:

Партнеры
www.oli.ru
www.odini.ru
www.titovsergei.ru
www.seotable.ru
www.imory.ru