Существует ли произвольный постоянный путь горения между двумя вращающимися телами?

У меня двигатель с безлимитом Δ в . Не спрашивайте, как я его получил, возможно, это одно из моих изобретений, изменивших мир.

В любом случае: мне больше не нравится Земля, и я хочу уйти (я направляюсь на виллу для престарелых на горе Олимп), но я не хочу терять приятные домашние удобства, такие как раковина с отверстием для пробки или умеет пить из кружек.

Поэтому мне нужно постоянно ускоряться, чтобы поддерживать иллюзию гравитации.

Вы можете называть меня придирчивым, если хотите, но я не хочу, чтобы все хлопоты привязывали вещи в середине пути, когда направление моего горения меняется, и я испытываю краткий момент 0g. Я просто хочу лежать, чтобы оставаться внизу. Я знаю, что самый быстрый путь — это перевернуть и сжечь, а путь Хомана — самый эффективный, но, честно говоря, меня это не волнует.

Итак, мой вопрос заключается в следующем:

Существует ли пересадка между Землей и Марсом, при которой космический корабль может поддерживать относительно постоянный «низ» от взлета до посадки?

Я не возражаю против различий в величине «гравитации» (скажем, от 0,5 г до 1,1 г приемлемо) или шага / рыскания «гравитации» (у меня есть кружки с широким основанием, шаг 15 градусов в порядке) . У меня также есть огромный запас чая в пакетиках и супа с чаем, так что время перевода не проблема.

бонусные баллы за доказательство/опровержение того, что произвольные переводы такого рода возможны

Вы можете просто сделать флип-н-бёрн, но продолжайте гореть на протяжении всего флипа, чтобы сохранить гравитацию. Если переворот будет достаточно быстрым, возмущение вашей орбиты будет небольшим. Немного перепланируйте свою траекторию, и вы там. Вы также не хотите переворачиваться так быстро, чтобы центробежная сила была большой проблемой, но если ваш корабль не слишком велик, это не проблема.
Это не похоже на построение мира, а скорее подходит для физики или астрономии.
"Вероятно, это одно из моих изобретений, изменивших мир" О нет... ты сломал только третью Ньютона, неважно.
@Frostfyre: я поместил это в Worldbuilding, потому что ребятам из астрономии и физики не нравится, когда вы нарушаете законы сохранения. Не то чтобы эта деталь оказалась важной, но...
@Aron: Когда дело доходит до моих изобретений, меняющих землю, Ньютон - наименьшая из твоих забот .

Ответы (1)

Да

но вы должны нарушить одно из ваших условий.

Ускорение

Для запуска с Земли ваше ускорение должно превышать ускорение свободного падения Земли. Итак, предположим ускорение 1,1 g (в пределах допустимого).

Траектория

Существует семейство траекторий, называемых траекториями брахистохроны, для транспортных средств, движущихся по траектории с постоянным ускорением. Это в пределах ваших ограничений.

Ориентация космического корабля

Траектории брахистохроны требуют переворота в средней точке, чтобы корабль мог начать торможение. Обычный способ думать об этом — выключить двигатели, развернуть корабль на 180 градусов, а затем перезапустить двигатели. Это, конечно, вызывает кратковременный период невесомости во время полета.

Чтобы оставаться под постоянным ускорением, корабль должен совершить нечто, называемое « перекосом » (по ссылке есть хорошая диаграмма, которую я не могу вставить сюда), при которой вы переворачиваете транспортное средство, оставаясь при этом с постоянным ускорением. Поскольку тангаж и рыскание используются для описания ориентации корабля относительно его вектора скорости , вы нарушаете ограничение по тангажу/рысканию.

Как пассажир, вы в основном этого не почувствуете, потому что скорость относительна. Вы почувствуете постоянное ускорение и, за исключением, возможно, небольшого головокружения, не заметите вращения корабля.

Косой флип нарушает вашу минимизацию тангажа/рысканья, за исключением того, что пассажиры на самом деле не заметят этого изменения тангажа/рысканья. В космосе нас не волнует наша ориентация относительно вектора скорости, за исключением того, как она вызывает изменение нашего вектора скорости.

Больше информации

Впервые я увидел этот термин в «Have Spacesuit, Will Travel» (и эта книга, кажется, бесплатна в Google). Книга представляет собой резвую возню в космосе, но большая часть науки в ней вполне реальна.

Ну, когда я сказал тангаж/рыскание, я действительно имел в виду то, что пассажир чувствовал в любом случае, я даже не думал, что это будет определяться относительно скорости. +1 за точный ответ!
@JoeBloggs Раньше они были довольно распространены в классической научной фантастике, такой как Heinlein IIRC. Вероятно, вы могли бы найти тот, который имеет описание поездки.
Недавно я прочитал книгу Хайнлайна «Have Space Suit, Will Travel», и в ней действительно есть описание путешествия.
Если бы вы вращались очень быстро, у вас было бы заметное изменение вектора гравитации из-за действия самих двигателей, а также центробежных сил и сил Кориолиса. Но пока вы тратите пару минут или больше на поворот, гравитация будет оставаться там, где вы хотите, в определенных пределах. Небольшой «боковой» ожог, который вы получаете от этого, легко обрезается в течение оставшейся части межпланетного путешествия.
Возможно, вы захотите заметить, что брахистохронные траектории не работают, когда на пути есть что-то еще — например, Солнце. Возможно, вы захотите выбрать более изогнутый путь, если это так :)
@Luaan, в сочетании с «перекосом» вы действительно можете обходить объекты. Косой флип помещает дугу в траекторию. Чем дольше вы остаетесь в косом сальто, тем больше дуга.
Существует ли произвольный постоянный путь горения между двумя вращающимися телами?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v