Космические путешествия в конвое, каковы плюсы и минусы?

Это интересная идея. Здесь следует иметь в виду несколько соображений:

1. Возможность запуска нескольких ракет в один и тот же самолет в быстрой последовательности. Очень дорого: приходится все удваивать и более чем удваивать контроль качества, так как работаешь с более жесткой маржой и в атмосфере, скажем так, излишней спешки. Вам придется платить выходное пособие после скачка, который напрягает бюджет.

2. Трансмарсианская орбита Точность выведения: секундная задержка означает, что транзитные модули не окажутся рядом друг с другом при выключении двигателя. Путешествие между модулями будет непростым.

3. Баллистический кошмар. Вместо того, чтобы нацеливаться исключительно на точку входа, все корректировки на полпути должны будут удерживать модули вместе на маршруте.

4. Трудности входа, спуска и посадки - как вы сказали, столкновение - реальная возможность, если вы хотите посадить модули на определенном расстоянии (20-30 метров) друг от друга.

5. Отсутствие какого-либо четкого требования держать модули вместе. Транзит — наименее опасная фаза (несмотря на галактические космические лучи и солнечные вспышки), а системы жизнеобеспечения более эффективны с большими экипажами. Если один модуль выходит из строя в полете, в других модулях нет резервной мощности. Вы определенно хотите, чтобы все члены экипажа находились в одном корабле. Вы также не хотите устраивать коктейльные вечеринки для гостей из других модулей.

6. Предварительно размещенные грузы можно запускать по более эффективным траекториям, что снижает общую стоимость миссии.

TL;DR - транзит пласта увеличивает затраты и не снижает риски.

В моих самых заветных мечтах космические «конвои» однажды станут необычайно обычным явлением. Причина имеет очень мало общего с традиционными преимуществами совместного путешествия, т.е. товариществом, избыточностью и т. д. Стыковка космического корабля достаточно сложна, чтобы сделать это непрактичным. Вместо этого вы увидите конвои как естественное следствие орбитальной механики.

Чтобы попасть с Земли на Марс или любую другую планету, вы, вероятно, будете использовать орбиту перехода Хомана .

Это очень эллиптические орбиты, которые простираются так, что ваш афелий достигает орбиты целевой планеты. Пропустить что-то столь большое, как планета, очень неловко, поэтому вы планируете переход Хомана так, чтобы планета прибыла к вашему афелию одновременно с космическим кораблем. Переход Хомана с наименьшим значением дельта-V / тяги / топлива происходит в повторяющемся цикле «переходного окна», основанном на орбитах исходной и целевой планет.

Для Марса переходное окно с низкой дельта-v происходит каждые два года. Для Венеры это каждые 15 месяцев*.

Планировщик окна запуска Алекса Муна — это калькулятор окна запуска для Kerbal Space Program, который прекрасно это иллюстрирует. Чтобы добраться из Кербина в Дюну, может потребоваться всего 1,7 км/с дельта-v или более чем в 10 раз больше за то же время в пути, все зависит от того, когда вы сделаете закачку через Дуну.

Если мы станем по-настоящему космической цивилизацией, я ожидаю, что вы увидите много кораблей, которые отправятся на НОО за несколько недель до окна передачи колоний. Они будут трясти каждый корабль, проверяя все ручки и приспособления перед дальним рейсом. (Надеюсь, они тоже будут заправляться с орбитального склада.) Наконец, по мере приближения волшебного времени, вы увидите, как каждый свет погаснет один за другим и медленно исчезнет из вашего окна/экрана просмотра/телескопа.

• Проверьте значение Венеры, прежде чем поклясться в нем.
• Все это спорно, если технология EmDrive может масштабироваться на несколько порядков.

Как отмечает Deer Hunter, путешествовать в космосе на относительно близко друг к другу транспортных средствах по одной и той же траектории дорого и не нужно.

Но путешествие на Марс, скажем, на нескольких кораблях, разбросанных, может быть, очень далеко, может иметь смысл. Одна машина могла перевозить людей, а другие могли перевозить припасы или топливо. Их можно будет запускать с нескольких разных площадок по всему миру, что может стать одним из способов распределения затрат. Это также может позволить нам распределить стоимость по времени. Это может позволить нам использовать существующие ракетные ускорители, такие как «Дельта» или «Атлас», вместо того, чтобы разрабатывать новые, более мощные (например, запланированный SLS). в то время как пилотируемый корабль может совершить максимально быстрое путешествие, чтобы свести к минимуму воздействие радиации на экипаж. Я считаю, что на самом деле это один из сценариев пилотируемого полета на Марс. Роботы могут прибыть первыми, чтобы построить среду обитания, вероятно, под землей. чтобы люди могли прибыть и заселиться быстро. Роботы также начнут производить топливо, воду, кислород, может быть, даже еду, чтобы не нужно было все это нести туда с Земли. (С другой стороны, зачем вообще посылать людей?)

Межпланетные стартовые окна

Эффективность межпланетных полетов - требуемое топливо и время - значительно меняется во времени из-за орбитальной механики. Это означает, что если мы предположим какое-то далекое будущее со значительным трафиком между, скажем, Землей и Марсом, то мы должны ожидать, что большинство кораблей в одном направлении будет запущено в те же несколько дней, когда путешествие эффективно, а затем пауза для много месяцев с поездками, совершаемыми только в случае крайней необходимости, поскольку они требуют гораздо больше топлива и, следовательно, другого корабля.

Еще один риск, связанный с конвоем: если вы подвергнетесь серьезному столкновению с конвоем, это означает, что обломки, скорее всего, столкнутся с другим кораблем.

С другой стороны, конвой означает, что у вас больше шансов спасти кого-то из поврежденного космического корабля.