Двухэтапный вход с Луны/Марса

Существует ряд вопросов, касающихся желательности и/или возможности более медленного возвращения с околоземной орбиты для снижения тепловой нагрузки. По крайней мере, большинство из них сталкиваются с проблемой: когда вы находитесь значительно ниже орбитальной скорости, атмосфера становится либо слишком плотной для медленного торможения, либо слишком тонкой для обеспечения подъемной силы, поэтому вы стремитесь к довольно быстрому спуску.

Однако предположим , что для начала вы двигаетесь значительно быстрее , чем орбитальная скорость, скорее всего, потому, что вы возвращаетесь с Луны или Марса. Есть ли смысл планировать начальную траекторию для захвата с воздуха, а не входа в атмосферу? Мы надеемся, что вы окажетесь на эллиптической орбите с периодом от 12 до 24 часов, который позволит излучать накопленное тепло, и проверкой систем, возможно, с последующими несколькими проходами аэродинамического торможения для снижения апогея, прежде чем, наконец, совершить вход в атмосферу. .

Если проверка систем выявит проблемы после аэрозахвата, может быть даже возможна спасательная миссия.

Как пропуск повторного входа ? Аполлон примерно использовал это по возвращении с Луны, но он не «прыгал» очень высоко или очень долго — ничего похожего на 12-часовой пропуск.
12-24 часов явно недостаточно для спасательной операции.
@GdD Потребуется лишь очень небольшой импульс, чтобы поднять перигей и выйти на относительно стабильную орбиту примерно такой продолжительности. Кроме того, если SpaceX достигнет того, к чему они стремятся (большое если), их ракеты рассчитаны на очень быстрый разворот и запуск. На эту орбиту могли выйти сверхтяжелые и звездолёты с нулевым грузом, а затем экипаж мог пересесть. Тем не менее, этот бит на самом деле не главное.
Я могу вспомнить очень мало случаев, когда это сработало бы @SteveLinton
Обратите внимание, что «тепловая/тепловая нагрузка» означает интегральный по времени тепловой поток , см. слайд 7 , который будет увеличен в этом сценарии по сравнению с прямым вводом. Предлагаемый двухэтапный повторный вход уменьшит пиковый (мгновенный) нагрев и пиковое (мгновенное) замедление по сравнению с прямым входом.

Ответы (2)

Абсолютно. Однако есть пара проблем:

  • «Прицелиться» немного сложнее. Либо вам потребуется дополнительный прожиг для повторного прицеливания при втором заходе, либо любое отклонение от запланированного курса при первом заходе будет значительно усиливаться при последующих заходах.

  • Вам все еще нужно сделать много замедления за один раз. Вам все еще нужно снизиться по крайней мере с орбитальной скорости, не теряя при этом слишком много высоты, чем вы делаете это в нижних слоях атмосферы, поэтому вы можете уменьшить нагрев только на столько.

Поскольку прицеливание «просто» в проблеме точности и (повторном) запуске двигателя для небольшого импульса по своей сути не требует добавления большего веса, я подозреваю, что проблема отношения не-дельта-v/масса становится относительно менее сложной, чем вес теплозащита, мы могли бы увидеть, что такого рода вещи становятся более распространенными. Только предположение.

Вряд ли потребуется длительный период для излучения тепла. Разница между 20 градусами теплее и 50 градусами теплее, чем базовый уровень, невелика.

Что касается того, возможно ли это, то примерно так и поступил Аполлон. Вход в Аполлон занял около 9 минут с момента входа до раскрытия парашюта. Зонды 6-8 использовали аналогичную траекторию, но фактически покинули атмосферу. Это было сделано, чтобы снизить тепловую нагрузку до чего-то более разумного.

Итог, безусловно, есть заслуга, это вроде как было сделано с Аполлоном, и было сделано с Зондом 6-8.

Обратите внимание, что «тепловая/тепловая нагрузка» означает интегральный по времени тепловой поток , см. слайд 7 , который будет увеличен в этом сценарии по сравнению с прямым вводом. Предлагаемый двухэтапный повторный вход уменьшит пиковый (мгновенный) нагрев и пиковое (мгновенное) замедление по сравнению с прямым входом.