Орбитальная механика и запуск к Солнцу

Astronomy.com « Вот почему мы не можем просто запускать ядерные отходы на Солнце» — отличное объяснение дельта-V, необходимой для запуска с околоземной орбиты к Солнцу (30 км/с) по сравнению с побегом из Солнечной системы (11 км/с). км/с). Таким образом, стратегия минимальной энергии для столкновения с Солнцем будет состоять в том, чтобы достичь почти космической скорости, дождаться достижения апогея на почти бесконечном расстоянии, а затем убить всю угловую скорость в апогее.

Но возможно ли сбросить угловую скорость до нуля в Солнечной системе, чтобы поразить Солнце, используя ускорение менее 11 км/с? Что-то вроде скольжения прямо перед Юпитером на его орбитальном пути и отбрасывания назад?

Не должно быть слишком сложно написать двухмерное численное моделирование, чтобы визуализировать возможности, но наверняка кто-то уже ответил на вопрос, меньше ли минимальное дельта-v, чем требуется для маневра на почти бесконечном расстоянии. (см. «Упал ли какой-либо объект, запущенный с Земли, на Солнце?» , ответ @StarMan на « Нужна ли вам скорость 0 км/с, чтобы врезаться в солнце?» ).

Вы не можете врезаться в солнце со скоростью 0. Нулевая скорость означает, что вы неподвижны.
На этот вопрос по существу был дан ответ здесь, хотя вопрос не является дубликатом: space.stackexchange.com/a/31564/12024
@Innovine - я никогда не говорил, что скорость на солнце равна нулю. Я сказал, что угловая скорость равна нулю в точке, удаленной от солнца, что допускает радиальную скорость к солнцу или от него в этой позиции и прямолинейное падение на солнце.
« Космос большой». Если все, что вы хотите сделать, это избавиться от чего-то, то нет абсолютно никакой причины, по которой вам нужно отправить это прямиком к Солнцу. Настоящими причинами отказа от отправки ядерных отходов за пределы планеты являются стоимость, стоимость, стоимость, стоимость, беспокойство по поводу того, что может случиться, если запуск не удастся и ракета взорвется над Парижем (то есть стоимость), и стоимость.
P.S. Если мы обязательно должны запустить его в космос, то как насчет того, чтобы хранить его на свалке на Луне ?

Ответы (2)

Как уже указывалось в ответе @Slarty и других связанных ответах, скорость 0 (относительно Солнца) не требуется для удара по Солнцу. Я провел поиск траекторий, которые стартуют с Земли в течение следующего года и пролетают мимо Юпитера (не сталкиваясь с Юпитером) в течение следующих 10 лет, а затем достигают Солнца в течение следующих 12 лет.

Наиболее эффективная траектория из этого поиска (Земля, Юпитер, Солнце не в масштабе):

самая эффективная авария Солнца через Юпитер

который с круговой орбиты в 1 а.е. требует 10,7 км / с Δ В по сравнению с 12,3 км / с, требуемыми для выхода из Солнечной системы (а не 11 км / с, как указано в вопросе). Это также значительно быстрее (по времени).

Интерпретация сюжета; здесь нет скрытого внеплоскостного движения. Юпитер замедляет космический корабль почти до нулевой скорости (~ 600 м/с относительно Солнца), и он продолжает падать более или менее прямо на Солнце.

Потрясающе, спасибо!

Внутренние планеты можно использовать для увеличения или уменьшения скорости гравитации. Например, чтобы добраться прямо до Меркурия, дельта V составляет около 12,5 км/с или больше. Однако, если вы готовы к тому, чтобы космический корабль летал вокруг внутренней части Солнечной системы в течение 7 и более лет, то дельта V может быть уменьшена до 4 км/ с https://issfd.org/ISSFD_2014/ISSFD24_Paper_S6-5_jehn.pdf требуется, зависит от времени запуска, выравнивания планет в то время и того, как долго вы готовы позволить кораблю дрейфовать.

Таким образом, deltaV может быть относительно низким, если удастся найти подходящее расположение планет. Но рассчитать эти орбиты далеко не просто, так как существует огромное количество возможностей, связанных с тремя внутренними планетами, а расход deltaV на корректировку в любой точке в течение, возможно, десятков лет делает проблему еще более сложной.

Прямое попадание в центр Солнца не требуется, поскольку Солнце имеет радиус почти 700 000 км, поэтому орбита радиусом 500 000 км фактически является попаданием. Хотя сомнительно, что большая часть космического корабля доживет до самого Солнца.

Орбитальная механика и запуск к Солнцу
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v