С какой планеты с самой высокой гравитацией мы могли бы запустить одного человека?

Согласно некоторым сообщениям, человек может выжить при температуре до ~ 5 g, в то время как другие сообщения предполагают, что запуск ракеты с ракетными двигателями может быть невозможен при > ~ 2 g . Многие суперземли имеют поверхностную гравитацию примерно в два раза больше земной.

Так что мы можем колонизировать планету с более высокой гравитацией, но никогда не сможем уйти.

Предполагая, что у нас есть орбитальная космическая станция, все, что нам нужно сделать, это отправить одного человека за раз живым с планеты ( т. е. исключая пушки ).

Ускорение также в буквальном смысле расплющило бы любое позвоночное животное, которому не повезло быть выбранным для этого путешествия. Космические пушки — это больше, чем досужие домыслы, но они предназначены для запуска сыпучих материалов, а не людей. Сможет ли порох добраться до Луны?

С какой планеты с самой высокой гравитацией мы могли бы реально запустить человека?

Если бы мы могли колонизировать планету в другой солнечной системе, скорее всего, эта проблема была бы решена. Просто наблюдение, а не критика, я думаю, что это интересный вопрос.
Выдержать 5 g в горизонтальном положении на специальной кушетке в течение нескольких минут и жить и работать под 5 g — две большие разницы. Вертикальное положение может уменьшить приток крови к мозгу настолько, что бедный космонавт потеряет сознание.

Ответы (1)

По некоторым данным, человек может выжить при температуре до ~5 g.

Люди могут пережить более 5 г в течение более коротких периодов времени. В номинальных орбитальных полетах экипажи выдерживают более 7 g при подъеме в течение коротких периодов времени ( Титан-Близнецы ) и очень кратковременно более высокие силы при входе в атмосферу.

С Земли выход на орбиту занимает около 10 минут; мы можем ожидать, что подъем с планеты с высокой гравитацией займет немного больше времени, поэтому предельным случаем будет та сила, которую человек может выдержать в течение нескольких часов: достаточно времени, чтобы спуститься, выйти из космического корабля и установить флаг, и вернуться на орбиту.

Из диаграмм, приведенных в другом ответе на этом сайте , похоже, что 5 г в течение 1000 секунд допустимо «глазными яблоками», то есть с членом экипажа на спине, и почти 4 г «глазными яблоками вниз», т. е. стоя на поверхности планеты.

Любой подъем должен выполняться, как правило, с более высоким ускорением, чем сила тяжести на поверхности планеты (хотя некоторые траектории запуска действительно имеют короткие периоды TWR < 1: 1, например, космический шаттл сразу после выгорания SRB), и чем ниже предел , тем больше времени занимает подъем и тем больше должна быть ракета-носитель по отношению к ее полезной нагрузке.

Учитывая эти ограничения, представляется возможным стартовать с планеты с поверхностной гравитацией 3g на ракете с начальным ускорением 4g, которая поддерживает ускорение от 3g до 5g на всем пути к орбите за счет комбинации ступенчатого управления и дросселирования. Немного более высокая поверхностная гравитация также может работать.

Обратите внимание, что каменистая планета с гравитацией на поверхности 3 g, как ожидается, будет иметь очень глубокую газовую атмосферу и высокое давление, что усложнит как выживание астронавта, так и конструкцию ракеты-носителя / траектории, поэтому практический предел, безусловно, немного ниже.

в других отчетах предполагается, что запуск ракеты с ракетными двигателями может быть невозможен при гравитации > ~ 2 g.

Теоретически это должно быть возможно, просто соотношение массы полезной нагрузки становится крайне плохим, а это означает, что вам нужны ракеты гораздо большего размера, чтобы доставить даже небольшую полезную нагрузку на низкую орбиту. В зависимости от ваших инженерных предположений, для запуска космического корабля с одним членом экипажа с планеты 3G вам потребуется ракета примерно в 20 раз больше, чем Сатурн V. Конструктивные инженерные проблемы также усложняют конструкцию таких больших ракет; например, поиск достаточного места в нижней части ракеты для установки всех двигателей, необходимых для старта, сталкивается с проблемами квадратного/кубического масштабирования.

Так что мы можем колонизировать планету с более высокой гравитацией, но никогда не сможем уйти.

Я считаю, что любую гравитацию, которую вы можете колонизировать (т.е. терпеть неограниченное количество времени), можно покинуть (т.е. поддерживать немного более высокую перегрузку в течение короткого периода времени).

Полковник Стапп выдержал 38 g в течение короткого периода без каких-либо долгосрочных проблем в экспериментах с ракетными салазками.
@zeta-band Стэпп, один из самых частых добровольцев в бегах, получил перелом правого запястья во время пробежек в двух разных случаях, также сломал ребра, потерял пломбы из зубов и кровоизлияние в сетчатку, что вызвало временную потерю зрения. ; в одном заходе он выдерживал силы до 38 g. «нет долгосрочных проблем», но серьезные проблемы в течение нескольких недель.