Я играл с симулятором проектирования ракет и заметил, что если я сделаю гравитацию Земли намного выше, чем сегодня, то будет невозможно спроектировать ракету, которая могла бы достичь космической скорости.
Это реальное явление? Например, если бы Земля была большей планетой, мы бы сейчас не достигли Луны?
Или я просто ужасен в ракетостроении? :)
Да, если планета достаточно велика, мы не сможем достичь орбиты с нашими текущими доступными материалами и инженерными методами / технологиями , это частично из-за тирании уравнения ракеты :
Если бы радиус нашей планеты был больше, могла бы быть точка, в которой нельзя было бы построить ракету, покидающую Землю. Давайте предположим, что создание ракеты с 96% топлива (4% ракеты), что в настоящее время является пределом только для внешнего бака шаттла, является практическим пределом для разработки ракет-носителей. Давайте также выберем водород-кислород, самое энергичное химическое топливо, известное и в настоящее время пригодное для использования в ракетном двигателе, предназначенном для человека. Подставив эти числа в уравнение ракеты, мы можем преобразовать вычисленную скорость убегания в ее эквивалентный планетарный радиус. Этот радиус будет около 9680 километров (Земля 6670 км). Если бы наша планета была на 50% больше в диаметре, мы бы не смогли отправиться в космос, по крайней мере, используя ракеты для транспортировки .
Источник: http://www.nasa.gov/mission_pages/station/expeditions/expedition30/tryanny.html .
В приведенной выше цитате используется больший радиус, но больший радиус означает большую поверхностную гравитацию, поэтому речь идет об одном и том же.
Очевидно, есть и другие технологии, которые все еще могут позволить космические путешествия. Самый простой способ увеличить дельта-v на ракете - это постановка. Тем не менее, существуют практические ограничения для постановки. Одной из проблем является тяга. F1 — самый большой ракетный двигатель из когда-либо созданных, и некоторые исследования показывают, что существует практический предел в 1,5 раза больше размера F1, выше которого двигатели не могут быть построены. Более того, вы не можете складывать вертикально вечно, так как самая нижняя ступень не может выдержать вес всего стека. Добавление радиальных ступеней также является ограничением, чистое напряжение в какой-то момент разрушит всю ракету. Так что, хотя это может немного изменить цифры, я не думаю, что это оказывает существенное влияние на суть вопроса. На самом деле не имеет значения, должна ли Земля быть в 1,5 или 2 раза больше, в какой-то момент мы сможем это сделать».
Существуют и другие спекулятивные технологии — рельсовые пусковые установки, пусковые петли и т. д., которые были исследованы, но это не те технологии, которые используются в настоящее время. И они в основном исследовались для применения на Земле, поэтому я бы не решился считать их подходящими для более высокой гравитации / радиуса, не исследуя их пределы, во-первых (существует большая вероятность того, что материалы не могут справиться с увеличенными скоростями / напряжениями) .
пользователь
ооо