Я знаю, что если вы превысите орбитальную скорость, вы никогда не упадете на планету. Мой вопрос не об орбитах. Речь идет о грубой силе для достижения высоты. Я намеренно использую низкую скорость, чтобы проиллюстрировать свою точку зрения.
Представьте, что у меня есть ракета с очень эффективным хранилищем топлива. Моя ракета может накопить достаточно энергии, чтобы разогнаться до 100 км/ч вскоре после отрыва от земли и продолжать поддерживать эту скорость (100 км/ч) в течение очень длительного периода времени.
Моя ракета летит прямо вверх. Он не пытается выйти на орбиту. Когда он покидает атмосферу, он может сбросить газ, потому что нет сопротивления воздуха. По мере того, как он продолжает набирать высоту в межпланетном пространстве, он может еще больше снизить скорость, потому что гравитационное влияние Земли уменьшается с расстоянием. Он просто поддерживает газ, достаточный для того, чтобы продолжать движение от Земли со скоростью 100 км/ч.
В какой-то момент гравитационное влияние Земли станет спорным, поскольку другие тела (Юпитер, Солнце) получат относительное влияние. В конце концов, далеко за пределами Солнечной системы даже влияние Солнца станет незначительным.
Моя ракета так и не достигла космической скорости, но она точно улетела.
Предполагая, что моего запаса топлива может хватить на достаточно долгое время, и я не беспокоюсь о времени полета, может ли этот метод позволить моей ракете «уйти» без достижения космической скорости?
Основная концепция здесь, что вы вместо того, чтобы полагаться на достаточно большую скорость, чтобы Земля не могла оттянуть вас назад во времени, просто имеете низкую и постоянную скорость и вместо этого продолжаете толкать, чтобы противодействовать гравитации, по умолчанию не является ошибочной, учитывая ваше предположения
Предполагая, что моего запаса топлива может хватить на достаточно долгое время, и я не беспокоюсь о времени полета, может ли этот метод позволить моей ракете «уйти» без достижения космической скорости?
Однако скорость убегания уменьшается с увеличением расстояния, так что даже если вы движетесь со скоростью всего 100 км/ч, в конечном итоге она будет выше скорости убегания, поскольку скорость убегания стремится к нулю, когда расстояние приближается к бесконечности. На самом деле вы не можете избежать гравитационного поля, поэтому единственная значимая метрика — достаточно ли у вас кинетической энергии, чтобы вас не оттянуло назад. Это невозможно из-за вашего ограничения отсутствия скорости убегания.
В некотором смысле, однако, вы можете избежать гравитационного поля Земли, используя общее приближение сферы влияния . Он определяет область гравитационного влияния Земли и игнорирует ее за ее пределами. Граница SOI может быть достигнута, даже не достигая космической скорости.
Скорость убегания — это скорость, с которой вы должны лететь, чтобы бесконечно удаляться без дополнительной тяги. Если бы Земля была единственным крупным телом в системе и вы удалялись от нее со скоростью 100 км/ч в течение 1180 лет, вы были бы на расстоянии 6,9 а.е. Поскольку скорость убегания Земли на таком расстоянии составляет всего 100 км/ч, вы можете заглушить двигатель и уйти в бесконечность.
Если мы добавим Солнце к этой упрощенной системе, вы сможете избежать ее, поддерживая скорость 100 км/ч, пока не окажетесь на расстоянии 36 световых лет, что займет 390 миллионов лет. В реальной вселенной, конечно, соседи Земли и Солнца значительно сужают сферы своего влияния.
ПрофРоб