Сколько времени потребуется статиту, чтобы пролететь мимо межзвездного гостя?

Динамическая орбитальная рогатка Phys.org : крутая идея, чтобы догнать межзвездного посетителя ссылается на пресс - релиз Массачусетского технологического института . в объявлении от 8 апреля 2020 г. NIAC 2020 Phase I, Phase II и Phase III Selections .

Ссылка Dynamic Orbital Slingshot показывает изображение ниже, которое с орбитально-механической точки зрения намного лучше, чем изображение, показанное по ссылке Phys.org !

Вопрос: Если объект приблизился к Солнцу издалека на С 3 "=" 0 (нулевая энергия, параболический эксцентриситет = 1), например, траектория и статит †, припаркованный на радиусе р хотел пройти мимо него с близкого расстояния, как скоро он должен будет «отпуститься» и упасть по прямой линии, чтобы перехватить его, в зависимости от перигелия объекта. Расстояние, на котором был обнаружен объект р Д должны быть намного дальше, чем р от Солнца, чтобы это работало?

Если бы вместо этого он использовал свой солнечный парус на протяжении всей траектории, а не просто «выходил из баллистического режима», было бы требуемое расстояние обнаружения меньше? Может ли он быть меньше, чем р в этом случае?

Статический спутник будет «припаркован» далеко от Солнца, уравновешивая гравитационную силу притяжения большим солнечным парусом с очень малой массой, примерно 650 квадратных метров на килограмм на любом расстоянии, поскольку обе силы масштабируются как 1 / р 2 .

г М   с 2 × 1 АС 2 1361 Вт/м 2 650   м 2 / кг

где множитель 2 происходит от идеального отражения. См. также Статиты - Возможны ли они в чем-либо, кроме теории?

Визуализация концепции динамической орбитальной рогатки.  Кредиты: Ричард Линарес и НАСА

Визуализация концепции динамической орбитальной рогатки. Кредиты: Ричард Линарес и НАСА

Хорошим источником ответа может быть само предложение NIAC, но я не знаю, будут ли они общедоступны после присуждения награды.
Мы предполагаем, что статит просто случайно оказался в орбитальной плоскости посетителя?
@RussellBorogove да, это отличное упрощающее предположение, спасибо! Конечно, в реальном мире мы не можем и должны были бы построить сферу из статитов вокруг Солнца.
«После обнаружения ISO система может доставить CubSat либо по траектории пролета, либо по траектории встречи (с двигателем)». То есть саму статиту не надо будет выпускать?
@Cornelisinspace Это интересный момент! Я думаю, что грант NIAC — это начальный капитал, и они проанализируют несколько различных ситуаций и вариантов. Сбросить кубсат с какой-то бортовой силовой установкой, безусловно, звучит как один из вариантов и, возможно, дешевле, чем жертвовать всем статитом.
Что вы имеете в виду под "расстоянием обнаружения"? ISO можно было обнаружить, когда он уже прошел перигелий.
@Cornelisinspace, тогда единственный способ, которым мог бы быть пролет, - это если бы они прошли друг друга в противоположном направлении, что делает время, в течение которого измерения могут быть сделаны очень короткими.

Ответы (1)

т "=" π 2 р 3 / 2 2 мю

Вышеприведенная формула предназначена для времени свободного падения до точечного источника силы тяжести с мю являющийся Стандартным гравитационным параметром Солнца.

Так что это можно применить к траектории «освобожденного» статита.

Заполняя цифры, получается, что для р учитывая радиус орбиты Юпитера, минимальное время выполнения заказа составит более 2 лет!