Нуклон и прочие ядерные транспортные системы

Dominicinio

Местный
Только каждый раз думали о времени и весе.
Новые горизонты сделали маалюсеньким, чтобы успел долететь за приемлемое время. Топлива на выход на орбиту Плутона не было вообще.
Летел за счёт первоначального импулься и гравитационных манёвров.
Буксир с малой, но постоянной тягой сократит время перелёта перелёта.
Вроде ж наоборот, говорят о том, что Нуклон будет лететь "медленно, но верно"? Он же тяжёлый, разогнать до приличной скорости его не получится, тяга маленькая, сам он тоже быстро не разгонится. И выгода вроде как в том, что он может тяжёлый аппарат дотелепать медленно и дёшево.
 

SDA

Старожил
Вроде ж наоборот, говорят о том, что Нуклон будет лететь "медленно, но верно"? Он же тяжёлый, разогнать до приличной скорости его не получится, тяга маленькая, сам он тоже быстро не разгонится. И выгода вроде как в том, что он может тяжёлый аппарат дотелепать медленно и дёшево.
Если пол дороги разгоняться, и половину тормозить, и длительность разгона позволяет на пике иметь скорость больше, чем "одноимпульсного" зонда, то выгода во времени очевидно будет.
То есть на дальние расстояния станут ближе.
На коротких дистанциях, где слабенький двигатель не даст существенного прироста скорости, конечно лучше на химии летать.
Над всё внимаьельно считать.
Построить диаграмму "расстояние-время" для химических ракет и Нуклона.
Станут видны области эффективности Нуклона.
 

Kit.

Старожил
Вроде ж наоборот, говорят о том, что Нуклон будет лететь "медленно, но верно"? Он же тяжёлый, разогнать до приличной скорости его не получится, тяга маленькая, сам он тоже быстро не разгонится. И выгода вроде как в том, что он может тяжёлый аппарат дотелепать медленно и дёшево.
Скажем так: чтобы он мог улететь от Земли, до 2-й космической его в любом случае придётся разогнать.

Он может долго разгоняться (и тормозить), но когда разгонится, будет лететь не так уж медленно.
 

Dominicinio

Местный
Скажем так: чтобы он мог улететь от Земли, до 2-й космической его в любом случае придётся разогнать.
Пока телепорт не изобретут другого пути нет 😁 поэтому сначала мы эту здоровенную дуру будем разгонять до 2-й космической, что ещё остаётся? Чем глубже в копаем, тем все "проще" становится затея ;)

Он может долго разгоняться (и тормозить), но когда разгонится, будет лететь не так уж медленно.
Тут боюсь нет другого выхода, кроме как ждать пока появятся цифры 🙄
 

RomanS

Местный
Топлива на выход на орбиту Плутона не было вообще.
Для выхода на орбиту Плутона и с Нуклоном топлива едва ли хватит. Крайне неудобная цель для выхода на орбиту: относительные скорости запредельные (если, конечно, не 100 лет лететь), а масса никакая.
 

Transer

Старожил
Для выхода на орбиту Плутона и с Нуклоном топлива едва ли хватит. Крайне неудобная цель для выхода на орбиту: относительные скорости запредельные (если, конечно, не 100 лет лететь), а масса никакая.
Максимально возможный модуль вектора приращения скорости при совершении гравитационных манёвров около некоторых тел Солнечной системы представлен в таблице (значения в км/с):

МеркурийВенераЗемляЛунаМарсЮпитерСатурнУранНептунПлутон
3,0057,3287,9101,6803,55542,7325,6215,1816,731,09

Ну и для торможения тоже самое по идее.

Рассчитывая «окна запуска» Флэндро обнаружил, что в начале 1980-х годов будет иметь место возможность облёта Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна одним аппаратом, благодаря редкому (один раз в 176 лет) сближению этих планет на орбитах. Чтобы воспользоваться данной возможностью, космический аппарат должен был стартовать с Земли в конце 1970-х.

Но это сближение 4-х планет. А сближение трех наверное на порядок чаще происходит. Ну и Нуклон видимо может по более интересным орбитам идти.
 
Последнее редактирование:

SDA

Старожил
Для выхода на орбиту Плутона и с Нуклоном топлива едва ли хватит. Крайне неудобная цель для выхода на орбиту: относительные скорости запредельные (если, конечно, не 100 лет лететь), а масса никакая.
на круговую орбиту в 50 км от поверхности Плутона Нуклон будет выходить лет 100
Но можно ведь и на сильно вытянутую эллиптическу орбиту выйти. Всё лучше, чем просвисенть мимо
 

RomanS

Местный
на круговую орбиту в 50 км от поверхности Плутона Нуклон будет выходить лет 100
Но можно ведь и на сильно вытянутую эллиптическу орбиту выйти. Всё лучше, чем просвисенть мимо
Для Плутона эксцентриситет орбиты погоды не делает, там разница между первой и второй космической скоростью - 350 м/с. Проблема не в них, а в тех 10+ км/с, которые придётся сбросить при пролёте, если лететь как New Horizons. А если лететь более полого, то времени уйдёт непропорционально больше. Если гипотетический Нуклон сможет выдавать 10 км/с в течение, скажем, недели, то такое провернуть, наверное, можно. Но это тяга какая должна быть.
 

Transer

Старожил
Если гипотетический Нуклон сможет выдавать 10 км/с в течение, скажем, недели, то такое провернуть, наверное, можно. Но это тяга какая должна быть.
А что мешает хоть полгода, хоть год тормозить по пути от Нептуна к Плутону? У Плутона предварительно можно еще 16.73 км/c бесплатно скинуть.
 

RomanS

Местный
А что мешает хоть полгода, хоть год тормозить по пути от Нептуна к Плутону? У Плутона предварительно можно еще 16.73 км/c бесплатно скинуть.
Вы, видимо, имели в виду "у Нептуна". А зачем там скидывать скорость, если там ее как раз нужно набирать, если мы хотим долететь до Плутона за хоть сколько-нибудь вменяемое время? Впрочем, это едва ли важно, ведь учитывая взаимное расположение Нептуна и Плутона сейчас The Planets Today : A live view of the solar system и их орбитальные периоды, в подходящий фазовый угол они встанут лет этак через 150.

Полгода тормозить в принципе ничего не мешает, но тогда импульс понадобится еще больше из-за размазанности точки маневра, а его и так уже много. В общем, не зная характеристики Нуклона, можно только наугад тыкать пальцем в небо. Если Нуклон может "всё", то конечно тут хоть Плутон, хоть Эрида. Но отмечу все же, что даже полгода может быть сильно круто, если даже малюсенький Dawn со своим ионником за все время миссии выдал те же 10 км/с, ради чего двигателю пришлось пыхтеть в общей сумме около 2000 дней.
 

Transer

Старожил
Вы, видимо, имели в виду "у Нептуна". А зачем там скидывать скорость, если там ее как раз нужно набирать, если мы хотим долететь до Плутона за хоть сколько-нибудь вменяемое время? Впрочем, это едва ли важно, ведь учитывая взаимное расположение Нептуна и Плутона сейчас The Planets Today : A live view of the solar system и их орбитальные периоды, в подходящий фазовый угол они встанут лет этак через 150.
Полгода тормозить в принципе ничего не мешает, но тогда импульс понадобится еще больше из-за размазанности точки маневра, а его и так уже много. В общем, не зная характеристики Нуклона, можно только наугад тыкать пальцем в небо. Если Нуклон может "всё", то конечно тут хоть Плутон, хоть Эрида. Но отмечу все же, что даже полгода может быть сильно круто, если даже малюсенький Dawn со своим ионником за все время миссии выдал те же 10 км/с, ради чего двигателю пришлось пыхтеть в общей сумме около 2000 дней.
Хорошо, забудем про Нептун, но Уран лет через ~ 60 должен примерно Плутон догнать. :)
Если без него... Что касается возможной скорости Нуклона... Если ориентироваться на всплывающие фразы про 200 дней разгона до луны - это видимо ~ приращение v1-v2, равное 3.3 км/c. Если ориентироваться на минимально необходимую третью космическую до Плутона - 16.6 км/c...то торможение до нуля займет тысячу дней. В общем-то не 100 лет все таки.
 

RomanS

Местный
Хорошо, забудем про Нептун, но Уран лет через ~ 60 должен примерно Плутон догнать. :)
Если без него... Что касается возможной скорости Нуклона... Если ориентироваться на всплывающие фразы про 200 дней разгона до луны - это видимо ~ приращение v1-v2, равное 3.3 км/c. Если ориентироваться на минимально необходимую третью космическую до Плутона - 16.6 км/c...то торможение до нуля займет тысячу дней. В общем-то не 100 лет все таки.
Это немного не то, что я имел в виду. Попробую пояснить: сама по себе орбитальная скорость Плутона довольно низкая - около 1 км/с относительно Солнца. Теоретически, подлетать к Плутону можно на любой скорости, в том числе и на практически нулевой относительной. Для этого можно подвести спутник к высоте орбиты Плутона и потихоньку выровнять их скорости. Именно это делал Dawn, когда летел к Весте. На картинке видно, под каким малым углом сходятся их орбиты. Тогда выход на круговую орбиту потребует совсем небольших усилий, что было необходимо, ведь быстро набирать скорость Dawn не умел. Но на расстояниях Плутона подобные пологие орбиты очень медленные. Если вы сами запускали KSP, то знаете, насколько медленно спутники ползают в верхних точках вытянутых орбит. Именно это я имел в виду, когда говорил про сотню лет полета. К Плутону так никто не летает. Наоборот, там стараются максимально разогнаться гравитационными маневрами и пересечь орбиту Плутона на большой скорости и почти под прямым углом. Но это приводит к большим относительным скоростям: Плутон летит в одну сторону со своими 1 км/с, а станция перпендикулярно ему с где-то 13-15 км/с, если мы рассчитываем долететь до Плутона в пределах лет десяти. Если сбрасывать эту скорость аж у Урана, то придем к предыдущей ситуации: очень медленная орбита при подлете к Плутону, на которой опять зависаем на десятки лет, хотя, казалось бы, лететь уже недалеко осталось. А если тормозить уже при подлете, то малая тяга Нуклона становится проблемой: мы не можем позволить себе подлетать к Плутону перпендикулярным курсом, пусть даже и на малой скорости, ведь даже 1 км/с скорости самого Плутона мы не сможем набрать уже на месте - не успеем, Плутон проскочит мимо. Нужно выравнивать орбиту заранее, делая ее как у Dawn. Причем чем меньше тяга, тем раньше нужно ее выравнивать, тем более плавным и долгим будет разворот орбиты, и тем больше энергии аппарат будет терять на гравитационные потери, увеличивая требования на характеристическую скорость. Понятно, что при достаточных возможностях носителя проделать можно все, что угодно, но моя мысль была в том, что Плутон - крайне неудобная цель для выхода на орбиту, особенно если мы хотим долететь за сравнительно небольшое время, и малая тяга сама по себе добавляет проблем в этом, делая химические двигатели большой тяги в чем-то даже предпочтительнее.