20

Я/Мы/Они забыли про космическую радиацию

Один из часто обсуждаемых вопросов при перевозки пассажиров по маршруту Земля-Марс посредством starship это опасность космической радиации при длительном нахождении в космосе. При этом под понятием длительное обычно понимается 8-9 месяцев полета по Гомановской траектории.


Хотелось бы конечно предполагать что Гомановская траектория предполагается как самая экономичная, но есть опасения что она рассматривается в значительной мере как самая простая для вычисления (печально).


Как следствие становиться интересным вопрос сколько может продлиться полет по Не_Гомановской траектории и как его возможно организовать.


Не сложно рассчитать что для условно круговых орбит Земли и Марса Дельта Гомановского перехода составляет 11.50 км/с. За вычетом круговой скорости "нулевой орбиты" равной 7.91 км/с получаем Дельту трансферта 3.59 км/с, которая потребует 360.9 тонн би-топлива при удельном импульсе 3.7 км/с, собственной массе starship 120 тонн и 100 тоннах груза.


Если дополнительно принять 0.3 км/с дельты на посадку starship на поверхность Марса то объем топлива составит 410.0 тонн, что чуть больше чем 1/3 от максимальной возможной заправки starship.


Допустим теперь что для сокращения времени полета мы приняли решение заправить starship полностью. Учитывая что для подобной операции совершенно не требуется вносить никаких изменений в существующую конструкцию получается что дополнительные расходы будут связанны исключительно только с доставкой требуемого объема топлива на НОО.


Расчет показывает что с учетом запаса скорости для посадки можно разогнать starship до скорости 14.51 км/с. На первый взгляд эта скорость всего на 3.01 км/с больше чем при Гомановском трансферте или на 26.2% больше.


Таким образом при трехкратном росте потребления топлива мы получили прирост в скорости всего на 26.2%, но если вычислить скорость относительно Земли после "выхода" из сферы гравитации Земли, то получим что в первом случае скорость будет составлять 2.68 км/с а во втором 8.85 км/с, то есть рост скорости различается в 3.3 раза. Дополнительно хотелось бы отметить что Апоцентр второй орбиты находится за пределами пояса астероидов, это к вопросу до куда может долететь груженный starship.


Следующий интересный вопрос как быстро вторая орбита пересечет орбиту Марса, и расчеты показывают что на это потребуется всего 81.25 градуса, что составит 56 дней 2 часа 28 минут 9 секунд.


Полностью заправленный starship отвезет колонистов меньше чем за 2 (два) месяца что приблизительно в четыре раза быстрей при трехкратном росте потребления топлива.

Исследователи космоса

19K пост48.8K подписчиков

Правила сообщества

Какие тут могут быть правила, кроме правил установленных самим пикабу :)