Какое применение может иметь Олдрин-Циклеров?

Представьте себе большое транспортное средство, которое может перерабатывать воду и воздух, имеет экранирование и содержит все необходимое для поездки, которая может занять несколько месяцев. Это будет циклер. Транспортное средство тяжелое и нужно для дальней поездки; Экипаж не может выжить в маленькой ракете.

Преимущество в том, что когда вы запускаете свою ракету с экипажем, чтобы догнать циклер, вам нужно только разогнать экипаж и еду. Таким образом, ракета очень маленькая, и стоимость будет намного меньше, чем каждый раз ускорять весь циклер.

Одна хорошая вещь в этих периодических траекториях/межпланетных орбитах, будь то марсианские циклеры , циклы Земля-Луна (гравитационные орбиты эскалатора ВВЕРХ/ВНИЗ ) или резонансные циклеры (фиксированные ВИЗИТНЫЕ орбиты ), заключается в том, что их можно поддерживать с относительно небольшим штрафом за общей массы космических кораблей, поэтому они могут быть целыми промышленными комплексами, перерабатывающими сырье для последующей доставки на планеты или луны, которые они проходят по пути, используя при этом побочные продукты и остатки переработки для реакционной массы, экранирования, строительных материалов или жизнеобеспечения.

Поскольку масса достигается за небольшие деньги, космические корабли на вращающихся орбитах внутри Солнечной системы, где достаточно солнечного света, могли бы также поддерживать целые теплицы и сады для удовлетворения потребностей их обитателей в кислороде и пище. Это преимущество в дешевом поддержании стабильных орбит тел большой массы также кратко описано в Циркуляционных транспортных орбитах между Землей и Марсом , Friedlander et al., SAIC / JPL (PDF):

Циркуляционные орбиты имеют одно потенциальное преимущество для пилотируемых перевозок между Землей и Марсом. Они позволяют большому орбитальному объекту (далее «ЗАМОК»), обеспечивающему всю энергию, жилое и рабочее пространство, систему жизнеобеспечения, гравитационную среду и укрытие от солнечной бури, быть «однажды запущенными», тем самым устраняя необходимость нести эти массивные элементы. неоднократно через большие планетоцентрические маневры ΔV. Транспортировка в эти ЗАМКИ и обратно осуществляется меньшими космическими такси с использованием гиперболических методов рандеву.

Кроме того, многие из этих траекторий простираются далеко за пределы посещаемых планет, на несколько а.е. мимо Марса и в пояс астероидов, откуда может поступать сырье, которое они будут перерабатывать. Конечно, их все равно придется доставлять велосипедистам, сохраняя при этом их импульс, но тогда у них будет много времени для любых необходимых корректировок траектории, и они все равно доставят обработанные товары вовремя.

В качестве альтернативы, поскольку при условии отсутствия потери импульса во время посадки массовый штраф невелик или отсутствует, они могут просто служить службой такси для межпланетных путешествий, предоставляя временную среду обитания со всей необходимой для этого инфраструктурой. Траектории также можно поддерживать с помощью больших солнечных парусов, которые не используют никаких расходных материалов, поэтому они могут быть жизнеспособными средствами движения в течение очень долгого времени.

Вместе с межпланетной транспортной сетью все это могло бы служить не требующим особого ухода и дешевым связующим транспортным маршрутом, скажем, для космической горнодобывающей промышленности, перерабатывающих заводов, космических лабораторий, транспорта для персонала и так далее.

Предлагаемое дальнейшее чтение:

• Популярная механика: дорожная карта Базза Олдрина на Марс — эксклюзив для PM
• Техасский университет в Остине - Mars Cyclers
• Мысленный эксперимент — Резонансные циклеры
• Чертовски интересно - Марсианский экспресс

Ну , вы можете получить огромное количество данных, если выведете спутник с оптической связью на циклическую орбиту.

Небольшой (почти) спутник на циклической орбите будет проходить мимо Марса и Земли с постоянной частотой, и поэтому миссии на Марсе могут воспользоваться тем фактом, что ближние передачи намного, намного быстрее, чем более дальние передачи. Небольшой спутник будет получать огромное количество данных с Марса, а затем сбрасывать эти данные на Землю, когда приблизится.

Сочетание обычного способа передачи данных с Марса с периодическим дампом больших объемов теоретически позволяет получить гораздо больше данных с Марса с течением времени, но его экономическая эффективность все еще находится в стадии разработки.

Это имеет огромное преимущество в том, что никогда не требуется ничего, кроме небольшого обслуживания. После запуска спутник будет продолжать передавать данные, не требуя изменения орбиты или каких-либо дальнейших запусков.

Видеть:

Мулы данных Солнечной системы: анализ Марса и Юпитера
Марк Санчеснет, Этьен Пеллегрини, Уилсон Паркер, Джошуа Вандер Хук,
Труды аэрокосмической конференции IEEE. Большое небо, MT 2021.

Мулы данных на циклических орбитах для передачи данных планетарного масштаба с высокой задержкой
Марк Санчеснет, Этьен Пеллегрини, Джошуа Вандер Хук,
Труды аэрокосмической конференции IEEE. Большое небо, MT 2020.

Редактировать: На самом деле, если вы посмотрите прямо сюда, на страницу НАСА, вы увидите, что они профинансировали небольшое исследование, чтобы изучить эту самую идею. (Я должна знать).

Любая полезная нагрузка, которая должна путешествовать с ним, должна сначала сильно ускориться, чтобы встретиться с циклером, а затем, в пункте назначения, сильно замедлиться, чтобы встретиться с планетой.

Была проделана некоторая работа по поиску оптимальных орбит циклеров, проверьте эту работу . Некоторые из рассчитанных орбит уменьшили дельта-V для прибывающих такси почти до 5,9 км/сек. Недостаточно, чтобы быть сравнимым с обычным орбитальным переходом, но в отчете не говорится, что это нижняя граница, поэтому в принципе ее можно улучшить.