Fråga:
Vad är det sällsynta startfönstret?
Muze
2018-07-13 02:25:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Vilken situation skulle göra ett startfönster sällsynt? Vad är det sällsynta kända startfönstret?

@Uwe Fanns det någon misslyckad lansering för riktiga interstellära resor?
Denna fråga verkar obesvarbar. Var är din destination? Det finns hundratals miljarder galaxer i universum och beroende på vilken stjärna du väljer kan det finnas otaliga olika sätt att komma dit. Jag är säker på att det finns någon stjärna som var nåbar i nära ljushastigheter i början av universum som inte längre kan nås. Det räknas nog.
@muze men ingen lyckad heller.
Det fanns ingen lansering för riktiga interstellära resor, varken framgångsrika eller misslyckade.
Lanserar för att fånga upp en hyperbolsk komet (för att möta något som ʻOumuamua). En chans.
Sex svar:
Antzi
2018-07-13 08:18:59 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Comet West med sin oförutsägbara men uppskattade 558 000 år är en bra utmanare.

Eftersom lanseringsfönster kan sikta på inriktning av N-objekt tenderar svaret uppenbarligen till oändligheten.

Du måste också komma ihåg att startfönster bara är "optimala starttider"

Med icke-Hohmann-överföringar eller långa parkeringsbanor kan du starta när som helst (med mer delta v) .

Hohman-banor är överföringar mellan två cirkulära banor. [Bitangential överföringsbana] (http://clowder.net/hop/railroad/TangentEllipses.pdf) är det mer allmänna fallet när destinationsbanan är en ellips. För dessa startfönster är också synodiska (plus eller minus). En stor halvhuvudaxel ger startfönster varje år. Men med sin 43 ° lutning gäller inte dessa överföringsbanor för Comet West.
HopDavid
2018-07-13 03:01:29 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Hohmann lanseringsfönster förekommer varje synodisk period. Eller en mer allmän version av en Hohmann-överföring skulle vara en överföringsbana som berör både avgångs- och destinationsbanor. Detta inträffar också varje synodisk period plus eller minus.

Avgångsperiod för avgångsbanan T1. Ring omloppsperiod för destinationens omlopp T2.

Synodisk period = | (T1 * T2) / (T1-T2) |

Så till exempel en jordnära asteroid med en period av 1,1 år skulle ha en jord-asteroid synodisk period på 11 år.

Så ju mer jordlik en bana är, desto sällsynta är startfönstren. När föremål växer längre bort kommer lanseringsfönster närmare årliga. Till exempel är jord-Neptuns synodiska period 1.006 år.

Skomakare och Helins Earth Approaching Asteroids As Targets For Exploration är ett ofta citerat papper för delta Vs som krävs för att nå en asteroid . Deras delta V-beräkningar kräver rendezvous när asteroiden befinner sig i aphelion. Vilket eliminerar de flesta tangentöverföringsbanorna. Detta kan släppa lanseringsfönster med hundratals mellanrum.

Om du är okej med att överföringsbanan gör flera kretsar om solen före asteroidmötet, gör det möjliga lanseringsfönster oftare. Men det skulle göra resetider i storleksordningen år. Fleråriga resa tider är okej för att skicka maskiner till en asteroid men det gör det mycket svårare att skicka människor.

Men i dessa fall är besparingarna med Hohmann-överföring minimala. Bara starta sonden i en bana av lite längre eller kortare tid och ge den lite tid att komma ikapp.
Bra poäng, @SF. . Men det skulle göra resa gånger längre. Okej för oorganiska nyttolaster men hårt för människor. Jag har redigerat mitt svar.
Bharath Simha Reddy
2018-07-13 12:56:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Lanseringen av New Horizons var mycket kritisk. NASA-forskarna hade 5 år på sig att utveckla en rymdsond till Pluto och se till att den fick en tyngdkraftsassistent genom Jupiter, vilket bara är möjligt om den lanserades 2005 till 2006: även om de hade 5 års tid att förbereda och lansera, de stod inför flera problem med att fixa Atlas 5-raketen, budgetfrågor, regeringstryck och det mest fantastiska är att om det här fönstret missades skulle det ta 11 år för det att nå sitt mål Pluto, för vilken bränslet kanske inte är tillräckligt, därför var detta ett lopp mot tiden och ett mycket intressant startfönster. En liknande möjlighet är två till tre decennier borta.

Lanseringen av New Horizons var tidskritisk eftersom forskare förväntade sig att Plutos atmosfär skulle kollapsa när den flyttade längre bort från solen. Ett Jupiter gravitetsassistent fönster inträffar vart ~ 12 år, men nästa chans att observera Plutos atmosfär kan vara 120-200 år borta (beroende på hur länge atmosfären varar).
Finns det en lista över "intressanta framtida lanseringsfönster" som planerare konsulterar för att bestämma vilka uppdrag som ska övervägas [t.ex. ett hypotetiskt fönster en gång per årtusen som skulle öppnas 2057 när en Uranus tillräckligt kunde avleda en sondes bana för att möjliggöra ihållande observationer av Neptunus], eller hur uppfattas uppdrag som New Horizons?
@Hobbes: _ Var_ den 11-åriga väntan som nämns i svaret faktiskt den tid som väntar på att Jupiter ska gå runt solen? _Nya Horisonter_ lanserades direkt på en hyperbolisk bana, så den kunde ha kommit till Pluto även utan Jupiters hjälp; det skulle bara ha tagit längre tid (kanske ... 11 år längre)?
@Sean, så som jag läste att det är 11 år skulle vara transittiden utan Jupiters tyngdkraftsassistent (istället för de 9 åren med assist). Wikipedia säger att JGA minskade restiden med 3 år. https://en.wikipedia.org/wiki/New_Horizons#Jupiter_encounter
SF.
2018-07-13 19:41:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Nästan optimalt (eller åtminstone rimligt billigt) möte mellan kroppar i starkt excentriska, liknande banor (liknande argument för periapsis, lutning, period).

För optimal överföring bör en del av överföringen vara nära periapsis i den nedre banan, den andra nära apoapsis i den högre banan. Det är okej; det är möjligt varje period av startbanan. Förutom att kroppen du vill stöta på i den andra banan kommer att vara någon annanstans när du är vid periapsis. Det är ett liknande problem som tillhandahålls av HopDavid, förutom att du inte kan starta din överföring när hantverket vid någon punkt av banan är i linje med målet, så på toppen av kroppen A är rätt vinkel framför kropp B, du behöver kropp A vid periapsis och kropp B är rätt vinkel före apoapsis - ungefär kvadratisk DavidHops tidsberäkning.

Intressant för banor till och med av samma period men mycket mer annorlunda kan detta vara lättare, eftersom andra manövrar kan matcha andra omloppsparametrar (lutning, argument för periapsis) tar så mycket arbete med att fixa dem, de lämnar mycket vickrum för att klämma matchande fas / omloppsvinkel in i dessa manövrar.

Ingolifs
2018-07-19 02:49:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Den här frågan har redan sex svar, men jag skulle vilja inkludera ett mer generellt svar:

I rymdsflygning i solsystemet sker en avvägning mellan bränsle (delta-V) och uppdragsvaraktighet. Du kan gå nästan vart du vill med väldigt lite delta V så att du inte bryr dig hur lång tid det tar. Omvänt, om du har en godtyckligt stor delta V-budget, kan du gå platser mycket snabbt.

I ena änden av skalan finns det "interplanetära nätverket" , en uppsättning låg -energiöverföringar som ständigt förändras och utvecklas. Genom att använda små knuffar från gravitationsassistenter och passera Lagrange-punkter kan du gå nästan var som helst med lite bränsle, men resor kan ta årtusenden att slutföra.

I mitten av skalan är Hohmann-överföringar , den typ av "standardmanöver" som representerar den lägsta energiöverföringen i ett tvåkroppsscenario (dvs. när du inte ha gravitationsinflytande från andra kroppar för att knuffa hantverket i någon given riktning). Kerbal-rymdprogramspelare kommer att känna till den här typen av överföring.

I andra änden av skalan är Rikta hantverkets näsa mot planeten och sätta pedalen mot golvet starkt >. Detta är bara möjligt för den typ av kärnkraftsdrivna facklor som mänskligheten inte kommer att ha tillgång till på länge. Men med hög delta V och hög acceleration har du lyxen att ta mycket snabbare men mycket mindre effektiva banor mot ditt mål.

Så vad har detta att göra med startfönster? Samma dikotomi gäller. Ju högre din Delta-V-budget, desto mindre beroende är du av specifika startfönster.

På ett fackel med godtyckligt delta-V kan du starta i huvudsak när du vill.

När med hjälp av Hohmann-överföringar, enligt HopDavids svar, har du startfönster som beror på den relativa skillnaden mellan omloppsperioderna, vilket räcker till knappt ~ 1 per år för yttre planetföremål.

Vid lansering med en mycket låg delta-V-budget kan kombinationen av assistenter variera från en sällsynt händelse (som i Voyager 2-turnén) till en unik händelse som aldrig kommer att hända igen på exakt samma sätt.

Justice Foreall
2018-07-13 14:30:34 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Det är fantastiskt att ha ett planerat fönster. Men man bör också överväga hur viktigt det är att ha klart väder vid lanseringsplatsen vid tändning av motorn. Vi brukade skyttlar och en underbar lanseringsdirektör som heter Bob Sieck (som hade utbildning i meteorologi). Han brukade berömdt kunna sätta skytteln upp i ett väder "hål" från Kennedy Space Center. Han var tvungen att alltid titta på vädret och planera när vi tankade för att komma till hålet vid rätt tidpunkt. Det var fantastiskt! Du kan ha alla planer du vill ha ... men moderns natur och hälsan hos din raket kontrollerar i slutändan om du flyger.

Kan du lägga in några länkar som referens? Det skulle hjälpa


Denna fråga och svar översattes automatiskt från det engelska språket.Det ursprungliga innehållet finns tillgängligt på stackexchange, vilket vi tackar för cc by-sa 4.0-licensen som det distribueras under.
Loading...