Аэродинамическое торможение с гиперболической траектории

[Андрей Курилов]

Боб, скажите просто "потому что я так захотел, плевать на небесную механику, Обертов ваших, физику абляции...". И я отстану

[bob]

зупырю Алькьюберре? Кстати, мысля недурственная - рассмотреть торможение солнечным парусом: старт им от звезды в темах был.

С упырём Алькубьерре всё ежу понятно (это вообще не тема, а глупая шутка). Про солнечный парус же я скажу следующее: идеальный солнечный парус, безмассовый, может разогнаться только до скорости спокойного солнечного ветра (около 300 км/с). Но так как практический солнечный парус массу имеет, то смело снижайте его максимальную скорость на порядок. Плюс разрушение материала солнечным ветром. Причём, разгон этот (до скорости обычных современных ракет) будет длиться столетиями. Парус с искусственной накачкой же (а не солнечный), как предлагает Семёнов: а продемонстрируйте-ка мне систему лазерной или другой накачки с нерасходящимся лучом, способным дуть в него годами, если не столетиями, и я скажу: молодцы, я поверил в парусники. Поэтому любые "паруса" отменяю железно. Они должны перекочевать в книжки для самых маленьких. Парусов не будет.

[Андрей Курилов]

С упырём Алькубьерре всё ежу понятно (это вообще не тема). Про солнечный парус же я скажу следующее: идеальный солнечный парус, безмассовый, может разогнаться только до скорости спокойного солнечного ветра (около 300 км/с).

Так как лично мне Боб принципиально не отвечает, то буду говорить в 3м лице
Здесь перепутан магнитный парус со световым. 1й разгоняется солнечным ветром, 2й - светом, т.е. скорость ограничена скоростью света, а не ветром.

продемонстрируйте мне систему лазерной или другой накачки с нерасходящимся лучом, способным дуть в него годами, если не столетиями, и я скажу: молодцы, я поверил в парусники.

сие требование высосано из пальца, так как для разгона до 1/3 С с ускорением 10 м на квадратную секунду (1 g) потребуется 4 месяца, а не столетия. При этом надо напомнить, что энергоустановка остаётся "дома", а посему мощность оной может разгонять с ускорением и поболее

[bob]

Здесь перепутан магнитный парус со световым. 1й разгоняется солнечным ветром, 2й - светом, т.е. скорость ограничена скоростью света, а не ветром.

Скорее - прямо скажите, что в постах выше попутаны солнечный парус и некий фантастический "световой". Солнечный парус разгоняется солнечным ветром, так как давление света, в сравнении с давлением потока заряженных частиц пренебрежимо мало, и его можно вообще не учитывать.

Прямо о фотосферу/хромосферу абляционным щитом. Что будет мало отличаться от торможения Галилео в атмосфере Юпитера. Ведь температура звезды роли не играет, если помните.

Действительно шесть тысяч градусов - несущественная мелочь в сравнении с температурой встречного потока, попадающего в защитный экран. Сам процесс активного торможения продлится несколько минут. С этой точки зрения казалось бы - не всё ли равно о звезду или о планету мы тормозим? Но! Подход к звезде и, особенно, уход от неё после торможения будет длиться месяцами в зоне опасных температур и радиации. Чиркнет тормозящийся модуль по звезде быстро, а вот уползать от неё потом будет мучительно долго. Вот за это время он и спечётся. Так что не вариант. Я требую тормозить о планету потому, что она исходно холодная и не радиоактивная, и опасность начинает представлять только после входа в её атмосферу. Перетерпеть десяток минут опасности - и всё. А вот со зведой так просто не выйдет.

Боб, скажите просто "потому что я так захотел, плевать на небесную механику, Обертов ваших, физику абляции...". И я отстану

Признайте, что Вы решили предать забвению элементарный здравый смыл. И причём здесь Оберт вообще, если Ваше магнитное или абляционное торможение пассивны, не связаны с истечением массы рабочего тела? Если Вы включите двигатель в периастре - то да, Оберт. А так спит Оберт. Не работает он при пассивных методах торможения.

[Андрей Курилов]

Подход к звезде и, особенно, уход от неё после торможения будет длиться месяцами в зоне опасных температур и радиации.

Нет! Пару суток. Я писал вам об этом ранее.

Чиркнет тормозящийся модуль по звезде быстро, а вот уползать от неё потом будет мучительно долго

С чего вдруг? На дне гравитационного колодца звезды параболическая скорость - до 600 км/с и более. Затормозится тело лишь на большом удалении от звезды.

Перетерпеть десяток минут опасности - и всё.

Плохое сравнение. В атмосфере звезды требуется погасить всего 30 км/с, которые с учётом эффекта Оберта превращаются в итоге в 200 км/с. Причём гасить эти 30 км/с можно целый час, т.е. с мягкими перегрузками порядка 1g. В случае торможения об атмосферу планеты гасить 200 км/с придётся целиком, причём на куда более коротком участке - уже 200g. Шлемоглавство.

И причём здесь Оберт вообще, если Ваше магнитное или абляционное торможение пассивны, не связаны с истечением массы рабочего тела? Если Вы включите двигатель в периастре - то да, Оберт. А так спит Оберт. Не работает он при пассивных методах торможения.

Здесь вы просто не понимаете сути эффекта. Рабочее тело в случае абляционного или магнитопарусного торможения - сама среда. И эффект Оберта работать будет.

[bob]

Рабочее тело в случае абляционного или магнитопарусного торможения

Магнитного - может быть, хотя вопрос дискуссионный. Но не абляционного только. Там ничего не отражается. Встречный поток полностью неупруго поглощается материалом и перегревшиеся его частицы сдуваются потоком с поверхности. Больше ничего не происходит.

[Андрей Курилов]

Рабочее тело в случае абляционного или магнитопарусного торможения

Магнитного - может быть, хотя вопрос дискуссионный. Но не абляционного только. Там ничего не отражается. Встречный поток полностью неупруго поглощается материалом и перегревшиеся его частицы сдуваются потоком с поверхности. Больше ничего не происходит.

Боб, я не собираюсь спорить. Разберитесь самостоятельно, где вы ошиблись. Эффект Оберта неизбежно будет во всех случаях при изменении скорости в перицентре.

[noxx77]

Скорее - прямо скажите, что в постах выше попутаны солнечный парус и некий фантастический "световой". Солнечный парус разгоняется солнечным ветром, так как давление света, в сравнении с давлением потока заряженных частиц пренебрежимо мало, и его можно вообще не учитывать.

Боб, солнечным по сложившейся практике употребления понятий таки называется как раз световой, а электрический и магнитный, соответственно электрическим и магнитным. Прочее, увы, слишком волюнтаристичное употребление понятий, в народе называемое "отсебятиной". Зачем так?

[bob]

Скорее - прямо скажите, что в постах выше попутаны солнечный парус и некий фантастический "световой". Солнечный парус разгоняется солнечным ветром, так как давление света, в сравнении с давлением потока заряженных частиц пренебрежимо мало, и его можно вообще не учитывать.

Боб, солнечным по сложившейся практике употребления понятий таки называется как раз световой, а электрический и магнитный, соответственно электрическим и магнитным. Прочее, увы, слишком волюнтаристичное употребление понятий, в народе называемое "отсебятиной". Зачем так?

Кстати, я смотрю, статью в педивикии фанаты вправду изменили:
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BF%D0%B0%D1%80%D1%83%D1%81
Раньше подчёркивалось, что "солнечным" называется парус, использующий только поток заряженных частиц. Однако, суть всегда останется прежней: "до настоящего времени ни один из космических аппаратов не использовал солнечный парус в качестве основного двигателя по причине крайне низкой тяги. " Так всегда и будет. Что солнечным ветром разгоняться, что солнечным светом - удовольствие всё равно ниже среднего. Ускорение на уровне его отсутствия.

[Андрей Курилов]

Рабочее тело в случае абляционного или магнитопарусного торможения

Магнитного - может быть, хотя вопрос дискуссионный. Но не абляционного только. Там ничего не отражается. Встречный поток полностью неупруго поглощается материалом и перегревшиеся его частицы сдуваются потоком с поверхности. Больше ничего не происходит.

Боб, я не собираюсь спорить. Разберитесь самостоятельно, где вы ошиблись. Эффект Оберта неизбежно будет во всех случаях при изменении скорости в перицентре.

Абляция как раз и есть та самая реактивная тяга. Передаёт импульс. Прелесть её в том, что благодаря высоким Т порядка сотни тыс. градусов у аблирующего газа будет бешеный УИ и, следовательно, совсем небольшой расход рабочего тела.

[bob]

Абляция как раз и есть та самая реактивная тяга. Передаёт импульс. Прелесть её в том, что благодаря высоким Т порядка сотни тыс. градусов у аблирующего газа будет бешеный УИ и, следовательно, совсем небольшой расход рабочего тела.

Ладно. Соглашусь. Но что делать после ухода-то? Месяцами болтаться в области высоких температур и радиации? Ну, подлетели мы быстро. Затормозились быстро. А дальше-то что делать? Ждать, пока затормозившийся зонд изжарится?

[sharp]

Ждать, пока затормозившийся зонд изжарится?

С чего он изжарится-то? От Солнца он отдалится в течение нескольких часов по высокоэллиптической траектории.

[bob]

Ждать, пока затормозившийся зонд изжарится?

С чего он изжарится-то? От Солнца он отдалится в течение нескольких часов по высокоэллиптической траектории.

На условно "безопасные" 0,2 а.е.? За несколько часов?

[sharp]

На условно "безопасные" 0,2 а.е.? За несколько часов?

Насчет 0,2 а.е. не уверен, но до 0,1 а.е долетит менее чем за сутки. В перигелии же движемся на очень высокой скорости, постепенно замедляясь по мере удаления...

[Андрей Курилов]

Месяцами болтаться в области высоких температур и радиации?

Я не знаю, где вы взяли месяцы. И что такое "высокая температура и радиация". Давайте числа.

А дальше-то что делать? Ждать, пока затормозившийся зонд изжарится?

Уход от звезды по эллиптической траектории с большим эксцентриситетом в нужном направлении. Если манёвр совершается на расстоянии 750 тыс. км от центра звезды, а афелий новой траектории находится на расстоянии 750 млн. км от центра звезды, то эксцентриситет будет составлять 0.998, т.е. зонд будет удаляться от апоцентра весьма быстро (с начальной скоростью 595 км/с).

[Андрей Курилов]

На условно "безопасные" 0,2 а.е.? За несколько часов?

При q = 750 тыс. км, Q = 750 млн. км отлёт от звезды, идентичной Солнцу займёт:
* до 0,1 АЕ - 0,946 сут.
* до 0,2 АЕ - 2,572 сут.
* до 0,5 АЕ - 9,6 сут.
* до 1 АЕ - 25 сут


Небесная механика - это нашё всё. В рамочку:

[bob]

На условно "безопасные" 0,2 а.е.? За несколько часов?

При q = 750 тыс. км, Q = 750 млн. км отлёт от звезды, идентичной Солнцу займёт:
* до 0,1 АЕ - 0,946 сут.
* до 0,2 АЕ - 2,572 сут.
* до 0,5 АЕ - 9,6 сут.
* до 1 АЕ - 25 сут

Не забывайте, что на 1 а.е. на возвратной полупетле мы договорились получить 20 км/с. Исходно на этом расстоянии на встречке у нас 100 км/с. 80 км/с мы сбросили об звезду. Так что не клеится 0,2 а.е. за три дня. Но и три дня это уже караул. Минуты, ну даже часы - ещё согласен. Но не несколько суток. Планетами всё равно безопаснее тормозить на порядки.

[Андрей Курилов]

Не забывайте, что на 1 а.е. на возвратной полупетле мы договорились получить 20 км/с.

Где, с кем и зачем вы об этом договаривались?

Но и три дня это уже караул.

Как вы это посчитали?

Вот такая вот вещь
которую придумали отнюдь не дураки, позволяет пассивно выдерживать температуру на уровне 50 К на дистанции 1 АЕ от Солнца
http://jwst.nasa.gov/sunshield.html
Так как температура - это корень 4-й степени от падающей мощности излучения, то на расстоянии от Солнца 0,05 АЕ температура в тени будет 223 К (-50 Ц!) без всякого доп. охлаждения. Где обещатый караул то??

[bob]

Где, с кем и зачем вы об этом договаривались?

В условии в теме. Мы гасим скорость 100 км/с для посадки АМС на планету.

Но и три дня это уже караул.

Как вы это посчитали?

А Вы совсем не чувствуете разницы между десятью минутами и тремя сутками при примерно аналогичных условиях?

P.S. Складывается впечатление, что Вы настолько увлечены идеей "термоглиссеров", что не можете удержаться от попыток её применения в явно не удобных для этого условиях.

[sharp]

Так что не клеится 0,2 а.е. за три дня. Но и три дня это уже караул. Минуты, ну даже часы - ещё согласен. Но не несколько суток.

Делайте корпус со сверхвысоким альбедо (фактически зеркальный), тогда несколько суток ближе 0,2 а.е. будут для корабля совершенно не страшны.