Koska käytämme jo gravitaatioapua satelliittien laukaisemiseen aurinkokunnan kautta, voimmeko millään tavalla käyttää gravitaatioapua nopeuttaaksemme miehitettyä matkaa planeetalle, kuten Titan tai Europa, välttäen samalla myös paljon tarvitsevia ongelmia. paljon polttoainetta polttoaineen nostamiseen?
Mikä olisi karkea aikataulu matkaa käytettäessä tällä menetelmällä?
Painovoima-apu (tai ritsa) on yksi monista kompromisseista tehtävän suunnittelussa. Sen sijaan, että menisit suoraan jonnekin, menet ensin jonnekin muualle ja nopeutat omaa liikkumistasi planeettakehon vauhdilla, mikä sopii Delta-V-budjettiin.
Joten ongelman ydin on, että painovoima auttaa viedä aikaa. Miehittämättömissä tehtävissä tämä on hyväksyttävää, koska ilmailutekniikka ja tieteen instrumentit ovat suojattuja, ja ne voidaan sulkea, kun sitä ei tarvita.
Miehitystehtävissä aurinkotuulen ja galaktisten kosmisten säteiden aiheuttama anteeksiantamaton säteilyympäristö tarkoittaa sinua matkan on oltava mahdollisimman lyhyt. Lihasten kunnostaminen ja luukadot ovat myös uhkia, jotka syntyvät mikropainossa. Lisäksi, jos matka on lyhyempi, et tarvitse niin paljon massaa, joka on omistettu elämän ylläpitoon (happi, ruoka, vaatteet, wc-paperi). Siten painovoima-aput eivät yleensä sovi miehitetyille lennoille.
Poikkeuksia on:
rynnäkköjä jättiläisten planeettojen ympärillä (ja niiden painavammat kuut), kun haluat tutkia kuita,
vapaat paluureitit (jos käyttövoima ei toimi oikein) ja
Buzz Aldrinin pyöräilijän kiertorata -vaihtoehdot (joko painovoimalla tai ilman moottoria - nämä ovat kiertoradat, jotka sanovat Marsin ja Maan uudestaan ilman paljon polttoainekulutusta) - hieman vaihtelua "vapaan paluun" suhteen .
Puhtaasti henkilökohtaisessa muistiinpanossa (ja jos kysyt minulta), mieluummin mieluummin brakistokronin vakio 1 g: n kiihtyvyys- / hidastumispolku kuin mikä tahansa temppu ratkaistavaksi keinotekoisen painovoiman ja rad-suojauksen ongelmat samanaikaisesti.
Gravity Assistit eivät yleensä lyhennä aikaa, ellet ole menossa todella kauas siellä. Esimerkiksi Galileolla kesti kuusi vuotta päästä Jupiteriin, kun hän oli tehnyt 3 perhoa, yhden Venuksesta, kaksi maapallosta. Vertailun vuoksi New Horizons pääsi sinne vajaassa vuodessa, Voyager 18 kuukaudessa ja Pioneer noin kahdessa vuodessa. Flybyn tekeminen säästää kuitenkin huomattavasti polttoainetta.
Jos kuitenkin aiot jo kulkea kohteen kiertoradan läpi, lentää voi nopeuttaa sinua. Siksi Voyagers kulkee avaruutta nopeammin kuin New Horizons koskaan tulee, koska Voyagers sai Saturnuksen ylimääräisen lennon.
Marssiin pääsyllä ei olisi ehdokkaita nopeuttamaan matka-aikaa siihen asti kuin ehkä kuu, koska Mars on helpoin planeetta päästä maasta. Jupiterin lentäminen tekisi luultavasti tehtävän Saturnukseen nopeammin, jos asetat sen oikein.
Hyvän painovoiman apuvälineet ovat rajalliset. Eniten voidaan saavuttaa ohitettavan kohteen suhteellinen nopeus. Kuun kiertoradan nopeus on vain 1 km / s. Pienikokoisten esineiden käyttö on myös vähemmän tehokasta. Jotkut maapallon lähellä pysyvät koettimet, kuten STEREO-koettimet, käyttivät Kuuta painovoiman apuna. Dawn ja Rosetta käyttivät Marsia. Mutta Jupiter on täydellinen kiertoradalla 13 km / s. Kaikki kuusi koetinta, jotka ylittivät Jupiterin, käyttivät sitä painovoiman apuna (lukuun ottamatta Rosettaa, joka on väliaikaisesti hieman Jupiterin kiertoradan ulkopuolella). Ja saatetaan saada ylimääräinen työntö Io: lta, joka kiertää Jupiteria nopeudella 17 km / s. Mutta siitä olisi tietysti hyötyä vain matkan toiselle puoliskolle Saturnukseen 10 AU: n päässä. Kuitenkin miehitetty matka niin pitkälle on hyvin futuristista. Nykyään ei ole lainkaan suunnitelmia koskaan lähettää ihmisiä Kuun ulkopuolelle. Useat tarvittavat tekniikat, kuten avaruuden ydinvoima ja keskipakoinen "painovoima", ovat täysin tutkimattomia ja poissa asialistalta.