О способах входа в Солнечную систему

[alena_korf]

не знаю, если честно, где поставить такой вопрос, поэтому ставлю тут. если что, то пусть модераторы перенесут куда следует.

вопрос такой. во многих фильмах и книгах флот инопланетян (или возвращающиеся на Землю человеческие экспедиции) входят в Солнечную систему из-за орбиты Плутона, последоваельно пересекают орбиты Нептуна-Урана-Сатурна-Юпитера-Марса.
спрашивается - а подойти к Земле с перпендикулярно (или под определенным наклоном) к эклиптике  Аллах запрещает? Ведь значительно больше звезд находятся в северном или южном небесном полушарии, чем строго в плоскости эклиптики. поэтому логично, что корабли в Солнечную систему будут входить подуглом к экиптике, а не медленно и печально лететь от Плутона, пересекая все орбиты до самой Земли.

[Rabbit]

Для посадки на Землю по энергетике выгоднее входить в Солнечную систему в плоскости эклиптики.

[alena_korf]

Для посадки на Землю по энергетике выгоднее входить в Солнечную систему в плоскости эклиптики.

а разве сам вход в плоскость эклиптики не треюует энергозатрат, если входим  под большим углом? и потом, зачем входить в плоскость эклиптики за Плуоном, если можно где-то между Землей и Марсом, например?

[Крупин]

Инопланетянам, свободно рассекающим просторы Галактики, вероятно, до лампочки как входить в нашу систему с точки зрения энергетики. Но может быть, летая по эклиптике мимо других планет, они их попутно разведывают на предмет материальных ресурсов и наличия жизни.

[Зануда]

а разве сам вход в плоскость эклиптики не треюует энергозатрат, если входим  под большим углом? и потом, зачем входить в плоскость эклиптики за Плуоном, если можно где-то между Землей и Марсом, например?

Изменение плоскости орбиты требует тем больших энергозатрат, чем больше скорость орбитального движения. Поэтому менять её (плоскость) выгоднее далеко от Солнца, где эта скорость меньше.

Кроме того, чтобы войти в систему и не выйти из неё, необходимо тормозить. Самый эффективный энергетически способ торможения - гравитационный маневр, то есть облёт вокруг какой-нибудь планеты, а у них у всех плоскости орбит близки к плоскости эклиптики (т.е. орбиты Земли).

Короче, лететь от планеты к планете энергетически выгодно в плоскости эклиптики.

Другой вопрос - это не только более выгодно, но и более опасно - астероиды, кометы и всякий прочий космический мусор, оставшийся от протопланетной туманности, тоже сконцентрирован в плоскости эклиптики. Потому отклониться от этой плоскости тоже есть резон.

[alena_korf]

амый эффективный энергетически способ торможения - гравитационный маневр, то есть облёт вокруг какой-нибудь планеты

а почему не звезды?

Кроме того, чтобы войти в систему и не выйти из неё, необходимо тормозить.

ну торможение, полагаю, начнется за многие тысячи астрономических едениц от систеы назначения.
вот летим мы со сторны Полярной дпустим, до есть грубо говоря "сверху", перпендикулярно эклиптике, какой нам резон "целиться" в Плутон, а потом от него лететь во внутренние области системы (желтаая стрелка), если можно сразу в Землю (красная стрелка).

[Lamme]

это не только более выгодно, но и более опасно - астероиды, кометы и всякий прочий космический мусор, оставшийся от протопланетной туманности, тоже сконцентрирован в плоскости эклиптики

Предполагаемые посетители (или возвращенцы) всё равно сначала должны пролететь через облако Оорта, где этого мусора хоть ковшом черпай. Причём им придётся пролететь через это облако вне зависимости от точки входа в Солнечную систему.
Кстати, тогда получается, что тормозить при подлёте к Солнечной системе придётся аж на расстоянии светового года от Солнца.
А если они знают что-то такое, чего не знаем мы и таки сразу будут заходить в плоскость эклиптики, им придётся переть ещё и через пояс Койпера.

[Зануда]

а почему не звезды?

Горячо будет.

Гравитационный маневр в первом приближении меняет направление движения (поворачивает вектор скорости), но не снижает скорость. Пролетая мимо звезды, мы отклонимся от первоначальной траектории и только. Ну ещё красивую гиперболу выпишем в пространстве.

А вот пролетая мимо планеты достаточно близко и медленно, мы можем повернуть вектор скорости относительно планеты и, за счёт орбитального движения этой самой планеты, сильно изменить свою орбиту. "Вояджеры" таким образом (гравитационным маневром) набрали третью космическую скорость, но и тормозить так тоже можно.

[Зануда]

И ещё одна запоздалая мысль - есть небесная механика, а есть психология. Которая и у писателей-фантастов и у их читателей сформирована жизнью на плоскости - поверхности Земли. Даже лётчики, отрываясь от поверхности, остаются всё же в тонком слое атмосферы с неравноправными горизонтальными и вертикальными скоростями и манёврами.

Из читанных мной фантастов единственный, у кого герои выходят из плоскости эклиптики, это Станислав Лем.

[Ремвер]

Вернуться с Полярной звезды на Землю, обогнув Плутон, это примерно то же самое, как приехать из Владивостока в Москву, обогнув лужу в 12 метрах от ворот гаража. Все эти энергозатраты на манёвры в Солнечной системе - ничто по сравнению с энергозатратами на разгон и торможение космического аппарата, прилетевшего с расстояния более чем 400 св. лет. И тем не менее, напрямки к Земле никто не будет подлетать. И дело даже не в том, что околоземное пространство будет зоной интенсивного движения, как возле современных аэропортов - с эшелонами перехода, коридорами и т.д.

Я думаю, большую роль будет играть направление "сброса" излишков кинетической энергии космического корабля (конечно, если он не обладает технологией безопорного перемещения). Можно "выхлоп" направить из нескольких сопел не строго параллельно оси движения, а под разными углами, целясь по сторонам от точки назначения. Но это годится для начала торможения, для большого удаления от цели. На малом удалении реактивная "струя" (это может быть и лучом) должна быть направлена не на Землю, а в сторону, чтобы на пути у неё было пустое пространство. В результате, конечная траектория космического корабля на подлёте к Земле будет напоминать гиперболу. А уже внутри сферы Хилла скорость должна упасть настолько, чтобы перейти на эллиптическую орбиту. 

[Зануда]

Все эти энергозатраты на манёвры в Солнечной системе - ничто по сравнению с энергозатратами на разгон и торможение космического аппарата, прилетевшего с расстояния более чем 400 св. лет.

Сильно зависит от технологии торможения. Из известных и перспективных двигателей, пригодных для межзвёздных перелётов, могу назвать только ионные двигатели, которые обладают огромным импульсом. Однако у них мала тяга и потому торможение будет очень долгим. Солнечные (?) паруса также требуют большого времени на манёвр.

Потому аналогия с автомобилем неверная. Логичней вспомнить самолёты, которые садятся на специально оборудованные взлётно-посадочные полосы, долго и тщательно прицеливаясь по оси с учётом ветрового сноса, выдерживая строго определённую траекторию снижения (глиссаду) и скорости на ней. Короче, кто управлял самолётом, хотя бы виртуальным (в авиасимуляторе), тот поймёт.

Далее, некоторое количество времени, энергии, рабочего тела можно сэкономить гравитационными маневрами и атмосферным торможением. Что закономерно вызывает интерес к планетам, а они у нас все в плоскости эклиптики. В общем, есть в Солнечной системе выделенные направления и вы знаете эти направления

[mo]

Сильно зависит от технологии торможения. Из известных и перспективных двигателей, пригодных для межзвёздных перелётов, могу назвать только ионные двигатели, которые обладают огромным импульсом. Однако у них мала тяга и потому торможение будет очень долгим. Солнечные (?) паруса также требуют большого времени на манёвр.

Ещё магнитный парус.

[Грехов Михаил]

Сильно зависит от технологии торможения. Из известных и перспективных двигателей, пригодных для межзвёздных перелётов, могу назвать только ионные двигатели, которые обладают огромным импульсом. Однако у них мала тяга и потому торможение будет очень долгим. Солнечные (?) паруса также требуют большого времени на манёвр.

Прибытие и торможение любыми реактивными двигателями невозможно. Потому как при отлете мы имеем право потратить только чуть более половины топлива (другая нужна на торможение). А потратив только половину топлива - мы не особо уменьшим массу корабля и как следствие скорость вылета может быть низкой.... ни о каких там 0,01с...0,1с не приходится даже мечтать. Посему межзвездный перелет возможен на ионниках в том случае, если мы все топливо спускаем, развиваем приличную скорость и тогда, увы, прошиваем нашу СС навылет аки пуля. Топлива нет. Тормозить нечем.... скорость ошалелая и её не погасишь никаким гравманевром.  Но и то необходимое сочетание массы топлива и корабля пустого составляет 1:500. то есть грубо говоря сегодняшняя РН скажем "Протон" имеет массу около 710тонн. Значит сухой со всеми причендалами она должна весить 1,42 тонны. и получаем, что 708,58тонн-топливо. Но это технически нереализуемо никак. потому как олучаем тоненький летающий бак в котором нет резерва массы под двигатель, энергетику, систему управления, СОЖ, пилоту и др.

Так что на сегодня быть может самый выгодный способ- световой парус....выпульнутся из одной СС, лететь, заблаговременно его развернуть и тормозить. Но тоже выпульнутся с высокой скоростью не получится. Коррективровать свой полет -тоже... то есть не сможем попасть с высокой точностью.

Вывод -один.... как ни крути - на всех известных технологиях сегодня.... при абсолютно любых сочетаниях, самых выгодных условиях, типах.... и областях применения - путешествие в другую СС и приземление там на другой планете невозможно никак! Нужно что-то типа управления пространством, гипердрайв, получение энергии аннигиляцией антиматерии... то есть совершенно фантастические вещи... которые будут ли -еще вопрос.   

[tala]

Нужно что-то типа управления пространством, гипердрайв, получение энергии аннигиляцией антиматерии... то есть совершенно фантастические вещи... которые будут ли -еще вопрос.   

Управления пространством, гипердрайв - этого точно не будет, поскольку фентезЯ.
А вот антиматерия- почему нет? Вполне реально.

[Грехов Михаил]

Малореально. Потребное количество - так много, что всему человечеству не получить и не насобирать.... стоить будет ого-го.... (около 3-х тонн) да и на корабле можно хранить только в магнитной бутылке без контакта с каким либо образом.... то есть бак приличный и магнитное поле.... причем очень надежное и питание ему. И питание надо долгое...

Создание 1 грамма антиматерии требует порядка 25 миллионов миллиардов киловатт-часов энергии и стоит выше миллиона миллиарда долларов.

При взаимодействии вещества и антивещества происходит их аннигиляция, при этом образуются высокоэнергичные фотоны или пары частиц-античастиц (порядка 50% энергии при аннигиляции пары нуклон-антинуклон выделяется в форме нейтрино, которые практически не взаимодействуют с веществом). При взаимодействии 1 кг антивещества и 1 кг вещества выделится приблизительно 1,8·1017 джоулей энергии, что эквивалентно энергии, выделяемой при взрыве 42,96 мегатонн тротила.

То есть ужасно дорого.... и корабль тащит с собой несколько тысяч "Кузькиных матерей" и на Земле как-то с этим оперировать. Малейшая ошибка и цивилизации -кирдык. Помимо этого надо как-то все преобразовывать в тягу.... тоже непросто. То есть фотонная ракета - тоже из области фантастики.

[mo]

Миша. Ты неумело пытаешься поднять тему "Двигатели для межзвёздных..." в рамках этой. Зачем?
Кесарю - кесарево. Кто хочет поговорить про движки и перспективы, там пол тыщи страниц, кажется . И многое уже сказано.

Кроме кучи ошибок в рассуждениях, здесь же речь идёт лишь о том. нужно ли заходить в плоскости эклиптики целевой звезды или можно "с боку".

[Ремвер]

Я за то, чтобы межзвёздникам заходить на посадку вне плоскости эклиптики, даже если они прибывают из зодиакальных созвездий. Плоскость эклиптики зарезервировать для межпланетников.

[Ремвер]

Вообще, по поводу эшелонирования, зон разделения и т.д. в космонавтике будущего. Прибывающие из межзвёздного пространства корабли по определению должны быть очень быстрыми - намного быстрее третьей космической скорости. Баллистические расчёты, выход на орбиту целевой планеты - по сути это самый последний этап полёта межзвёздника, это уже даже не въезд на стоянку, это парковка. Основная часть пути - прямолинейна. Даже если ускорение невелико, разгонный или тормозной путь не может быть сравним с размерами всей Солнечной системы. А значит, уже (или ещё) в пределах Солнечной системы межзвёздник должен двигаться на скорости большей, чем третья космическая. Следовательно, гравитационными возмущениями планет можно пренебречь. Посему и угол входа относительно плоскости эклиптики будет зависеть только от расположения звезды, откуда корабль прибывает. Я так считаю.

[CADET]

вопрос такой. во многих фильмах и книгах флот инопланетян (или возвращающиеся на Землю человеческие экспедиции) входят в Солнечную систему из-за орбиты Плутона, последоваельно пересекают орбиты Нептуна-Урана-Сатурна-Юпитера-Марса.
спрашивается - а подойти к Земле с перпендикулярно (или под определенным наклоном) к эклиптике  Аллах запрещает?

Каждый из участников сел на свою лошадку... Действительно, описанный вами казус в литературе существует. Причина его - идеализация своих недостаточных знаний о Космосе авторами. Они точно знают последовательность орбит планет СС и им подсознательно кажется, что все их нужно пересечь. Ещё и рядом с траекторией КК будет находиться на своей орбите нужная планета, будто в честь прибытия путешественников они выстроятся в "парад". Тот факт, что СС очень плоская и очень большая ускользает из понимания фантастов.
Конечно, подумав или по подсказке, авторы отказались бы от этого ляпа, но подсказать им некому. 
Конечно, прилетать будут под любым углом к эклиптике, обусловленным траекторией полёта или своими надобностями.

[Якут]

последоваельно

треюует

Плуоном

   А аим макаром те иоплаетяне знают о наших планетах? Нам пришлось потратить несколько веков, чтобы вычислить их на фоне звёзд. А у инопланетях ужэ готовые карты есть?