Из пушки... В точку лагранжа?

[Polnoch Ксю]

При однократном импульсе и отсутствии коррекций орбита замкнутая, то есть посетив точку Лагранжа снаряд вернется и пересечет орбиту Земли.

@AlexAV это так? Вы писали:

Чисто с точки зрения баллистики это возможно. Т.е. возможно попасть с поверхности Земли в точку Лангранжа с минимальным корректирующим импульсом.

Я пыталась смотреть в архиве схемы вывода в точки лагранжа, но не нашла ничего похожего на обсуждаемое. Сама проверить в симуляторе не могу, т.к., к сожалению, в Kerbal Space Program нет n-body simulation и точек лагранжа Да и рассчёт баллистики - мне непонятно как делать.

Другой вопрос - можно ли выстрелить в точку L2/L3 так, чтобы снаряд там пробыл ограниченное время, и имел очень малое дельта-ви, необходимое, чтобы в этой точке он и остался, начав вращаться вокруг Земли? Тогда его легко мог бы подобрать дрон.

Update Для KSP есть мод с n-body simulation:  https://forum.kerbalspaceprogram.com/index.php?/topic/162200-wip181-191-1101-1110%E2%80%932-1122%E2%80%933-principia%E2%80%94version-%E0%A4%B9%E0%A4%B0%E0%A5%80%E0%A4%B6-%E0%A4%9A%E0%A4%82%E0%A4%A6%E0%A5%8D%E0%A4%B0-released-2022-02-01%E2%80%94n-body-and-extended-body-gravitation/
Надо победить лень, поставить и проверить Только как и куда стрелять я всё равно не очень понимаю - наверное, если стрелять напрямую в точку Лагранжа, то снаряд, проходя мимо неё, будет иметь большое дельтави, равное орбитальной скорости луны(собственный dV в системе отсчёта Земли будет ноль, т.к. это апогей снаряда. Но в системе отсчёта лагранж-станции будет как раз dV, равный орбитальной скорости Луны)... Наверное, может быть какая-то траектория вокруг Луны - в стиле манёвра Аполлона, но не назад к Земле, а в L2/L3? Которая будет близка к тому, что нам нужно?

[AlexAV]

При однократном импульсе и отсутствии коррекций орбита замкнутая

В задаче двух тел. В задаче 3-х тел - не всегда. Скажем есть траектории выхода на окололунную орбиту с LEO через точки Лагранжа без (точнее почти без, строго говоря тормозной импульс нужен, но очень мал, буквально несколько десятков метров в секунду), что в рамках приближения двух тел невозможно (чуть попозже дам ссылку).

[Polnoch Ксю]

Скажем есть траектории выхода на окололунную орбиту с LEO через точки Лагранжа без (точнее почти без, строго говоря тормозной импульс нужен, но очень мал, буквально несколько десятков метров в секунду), что в рамках приближения двух тел невозможно (чуть попозже дам ссылку).

Очень интересно. Если несколько десятков метров в секунду, то никакой двигатель и мозги не нужны - они будут у дрона, который подберёт пролетающий мимо снаряд...
Или я что-то не понимаю всё же?
И, в этой схеме - речь о точках Лагранжа в системе Земля-Солнце? Вообще то, что они называются так же, как точки Лагранжа в системе Земля-Луна, создаёт путаницу...

(кликните для показа/скрытия)

Тоже не моя ремарка, а мужа, но я с ней согласна

[Фантазер]

Для пользы дела.ДельтаV в Лагранж почти 11 км\сек.Для перехвата мах 100-200 м \сек.Т е Энергия на 4 порядка меньше,т е на этом нет смысла заморачиваться.

[Polnoch Ксю]

.Т е Энергия на 4 порядка меньше,т е на этом нет смысла заморачиваться.

В смысле, наоборот - имеет смысл стрелять с Земли в точки Лагранжа? А не имеет смысл морочиться по поводу попыток придумать идеальную траекторию?

[AlexAV]

(чуть попозже дам ссылку).

Вот собственно.

http://www.gg.caltech.edu/~mwl/publications/papers/lowEnergy.pdf

Вообще говоря, подобные схемы должны существовать не только для перехода на окололунную орбиту с баллистическим захватом, но и в точки Лагранжа.

Очень интересно. Если несколько десятков метров в секунду, то никакой двигатель и мозги не нужны - они будут у дрона, который подберёт пролетающий мимо снаряд...
Или я что-то не понимаю всё же?

По описанной в статье схеме в принципе даже с нулевым корректирующим импульсом возможен захват тела на окололунную орбиту (правда в этом случае нестабильную). Теоретически груз с такой орбиты подобрать действительно можно с минимальными затратами ХС.

С технической точки зрения, тут, однако, есть следующая проблема. Все эти экзотические траектории как правило неустойчивы и, соответственно, чтобы выйти на неё аппарат должен попасть в очень узкий баллистический коридор. И без промежуточных корректирующих импульсов попасть в этот баллистический коридор достаточно сложно (теоретически можно, но это требует очень точного задания моментов запуска и начальных скоростей аппарата, что на практике часто сделать сложно, и для компенсации этих ошибок требуются дополнительные коррекции траектории, правда обычно достаточно малые).

[Фантазер]

не имеет смысл морочиться по поводу попыток придумать идеальную траекторию?

Именно так.

[AlexAV]

И, в этой схеме - речь о точках Лагранжа в системе Земля-Солнце?

В работе по ссылке - экономный перелет к Луне с баллистическим захватом с использованием возмущения Солнца, по сути через точку L2 Земля-Солнце. Приблизительно по такой траектории:


(L2 - точка L2 системы Земля-Солнце).

Величина \Delta V в Patch Point для достижения конечной устойчивой окололунной орбиты должна быть около 34 м/с (что является весьма малой величиной). В принципе она может быть сведена вообще к нулю, но в этом случае орбита захвата аппарата Луной будет неустойчивой.

[Polnoch Ксю]

В работе по ссылке

Спасибо. Покажу работу мужу. Но ссылку в сообщении найти не удалось. Я смотрела невнимательно? Не вот эта работа? https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1874930507800069?via%3Dihub (за пейволлом. Для интересующихся - сайт Элбакян её открывает)

[AlexAV]

Но ссылку в сообщении найти не удалось.

Я имел ввиду эту статью:

https://www.researchgate.net/publication/45714573_Low_Energy_Transfer_to_the_Moon

или она же, но по другой ссылке:

http://www.gg.caltech.edu/~mwl/publications/papers/lowEnergy.pdf

[Polnoch Ксю]

http://www.gg.caltech.edu/~mwl/publications/papers/lowEnergy.pdf

Спасибо, только что сама нашла её через поиск картинок, 40я страница:

[a_babich]

Внеземная экономика сможет производить услуги (тот же туризм), интеллектуальный продукт 

да, я помню, ты рассказывала , что на Марсе будут сидеть "креаклы" и там "креативить"  ,
я до сих пор помню, такое не забывается, это сильнее , чем Фауст Гете...
только я забываю спросить : зачем отправлять на Марс людей, чтобы они там занимались интеллектуальным трудом?
А почему не тут?

[Maki]

А почему не тут?

Так вот же:

(кликните для показа/скрытия)

когда ты можешь умереть от того, что тебе за неуплату счетов отключат кислород - это заставит многих "выгоревших" программистов, генетиков, дизайнеров и других креаклов стиснуть зубы и бороться. То, что у многих в тепличных условиях земного офиса или тем более удалёнки, работая на FAANG выходит плохо

[Rattus]

"Чтобы корова меньше ела и больше давала молока - её нужно больше доить и меньше кормить" - оочень эффективный менеджмент в отношении интеллектуального труда.
Шарашки с добровольцами-комсомольцами на Марсе, кодящими за кислород и во имя победы Либертализма - Лаврентий Павлович бы обзавидовался.

[AlexAV]

Кстати, ещё о выводе нагрузки на орбиту, теоретически в один импульс, но уже по несколько менее экзотическим траекториям, не через точки Лагранжа, а с облетом Луны: http://www.mathnet.ru/php/archive.phtml?wshow=paper&jrnid=ipmp&paperid=447&option_lang=rus

В статье обсуждается вопрос экономных траекторий запуска нагрузки на ГСО с использованием траекторий, включающих облет Луны. Собственно вывод на ГСО таким образом всё равно требует минимум два импульса (разгонный на старте и импульс торможения на ГСО), однако если задача состоит только в том, чтобы просто вывести нагрузку на какую-то орбиту, откуда она сразу же бы не свалилась на Землю, то описанный там метод позволяет это сделать и в один импульс (при этом нагрузка выйдет при движении по рассчитанной там траектории на высокоэллиптическую околоземную орбиту с перигеем 42164 км и апогеем 650 тыс. км). Такого рода одноимпульсные траектории вывода на околоземную орбиту с использованием тяготения Луны могут быть вполне интересны для запусков с использованием пушечных схем. Орбита с параметрами на подобии 42164x650000 км при нулевом наклонении к Земному экватору, понятно, что при учете влияния Луны будет нестабильной, однако весьма незначительным тормозным импульсом около 100 м/с в перигее, её можно перевести в стабильную  высокоэллиптическую околоземную орбиту.

Впрочем, в практической части для пушечной схемы запуска тут есть очень существенная проблема. Для того, чтобы вывести с помощью одного импульса нагрузку таким образом со сколько-нибудь приемлемой точностью требуется очень-очень точное задание начальных параметров, не хуже 0.1 м/с. Достичь такой точности задания начальной скорости при выстреле электромагнитной пушки очень сложно, ещё сложнее обеспечить сохранение такого малого разброса при прохождении аппаратом плотных слоёв атмосферы. Соответственно, выглядит маловероятным, что возможно попасть в баллистическое окно такого рода одноимульсных траекторий со сколько-нибудь приемлемой вероятностью без коррекции траектории с помощью двигателей находящихся на запускаемом аппарате. Т.е. стрелять просто пассивными болванками без собственной системы управления и двигателя, видимо, всё равно не получится.  Попросту пушка сама по себе (особенно с учётом стохастического и плохо прогнозируемого воздействия плотных слоёв атмосферы на траекторию аппарата) не обеспечит нужной точности задания начальной скорости для попадания аппарата в баллистическое окно подобных одноимпульсных траекторий выведения.

[petrovich1964]

Шарашки с добровольцами-комсомольцами на Марсе, кодящими за кислород и во имя победы Либертализма - Лаврентий Павлович бы обзавидовался.

Вы чего то путаете. Шарашки это во имя победы Тоталитаризма, вроде коммунизма как высшей стадии тоталиразма. А либерализм подразумевает свободу от насилия над личностью.

[Polnoch Ксю]

"Чтобы корова меньше ела и больше давала молока - её нужно больше доить и меньше кормить" - оочень эффективный менеджмент в отношении интеллектуального труда.
Шарашки с добровольцами-комсомольцами на Марсе, кодящими за кислород и во имя победы Либертализма - Лаврентий Павлович бы обзавидовался.

(кликните для показа/скрытия)

Я предполагаю, что многие сами бы поставили себя в такие условия. Может быть, конечно, ошибаюсь, но люди не зря рискуют жизнью, взбираясь на Эверест, итд - их туда никто не гонит. А тут Марс, романтика, радикальная смена обстановки - разве не то, что нужно для творческой работы ? Мои патчи, которые я писала сидя в парке, сменив контекст, возможно были самыми лучшими

[Polnoch Ксю]

оответственно, выглядит маловероятным, что возможно попасть в баллистическое окно такого рода одноимульсных траекторий со сколько-нибудь приемлемой вероятностью без коррекции траектории с помощью двигателей находящихся на запускаемом аппарате. Т.е. стрелять просто пассивными болванками без собственной системы управления и двигателя, видимо, всё равно не получится.  Попросту пушка сама по себе (особенно с учётом стохастического и плохо прогнозируемого воздействия плотных слоёв атмосферы на траекторию аппарата) не обеспечит нужной точности задания начальной скорости для попадания аппарата в баллистическое окно подобных одноимпульсных траекторий выведения.

Мне кажется, это решаемо при помощи датасайнса + большой статистики + систем, которые используются адаптивной оптикой для оценки турбуленции + аэростатных (привязанных?) зондов на разной высоте в тропосфере и стратосфере - мерить скорость ветра итд

[Rattus]

(кликните для показа/скрытия)

Я предполагаю, что многие сами бы поставили себя в такие условия. Может быть, конечно, ошибаюсь, но люди не зря рискуют жизнью, взбираясь на Эверест, итд - их туда никто не гонит.

Не так давно тут кто-то писал про физика, который сознательно не забирался выше 5 км, ибо берёг мозги от кислородного голодания. Кое голодание, как известно, имеет наркотический эффект. Так что хронический высокогорный альпинизм по конечному эффекту не многим лучше клеевой токсикомании. Такие дела.

А тут Марс, романтика, радикальная смена обстановки - разве не то, что нужно для творческой работы ?

Романтика сразу перестаёт быть таковой, когда становится тягостной рутиной выживания не на месяцы, а минимум на годы! Это снова о том, что не следует путать туризм с эмиграцией. Полёт на другую планету туризмом быть не может никак. Впрочем, об этом уже писалось и кажется почти теми же словами...

Мои патчи, которые я писала сидя в парке, сменив контекст, возможно были самыми лучшими

Ну таки может и не требуется для того лететь аж на другую планету, где никаких лугов и парков исходно нет вообще? Может для задачи убить муху в комнате не нужно покупать гранатомёт, а найти способ несколько менее затратный, но не менее эффективный?

[Mercury127]

когда ты можешь умереть от того, что тебе за неуплату счетов отключат кислород - это заставит многих ... стиснуть зубы и бороться

это точно!
какой такой Спартак? не, не слышали...

рабы кончились не потому, что их перестали вусмерть пороть, а потому, что, вне зависимости от того, порют/кормют их, или нет, средний, массово доступный раб не может быть сильнее лошади, а та - паровоза...
можно запрячь миллиард лошадей в ракету, но от этого она все равно не выйдет на орбиту.
можно уморить бескислородьем миллиард программистов, но анамезон они все равно не изобретут.

а значит, в какой то момент вместо физического рабства нужно изобрести что то другое, экономически более эффективное...