¿Asteroide como "tirachinas gratis"?

La pregunta El cometa Halley como "Taxi gratis" tenía un pensamiento interesante, aunque no funcionó. Me preguntaba acerca de una variación de la idea. Utilice un cable, como se ilustra a continuación. ¿Podría ser esto algo práctico dadas suposiciones razonables?

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la idea es

  • Espera a que un asteroide vuele cerca de la Tierra.
  • Ponga una sonda, un cable largo y una red en su camino.
  • Cuando la sonda ha girado a través de un semicírculo, suelta el cable.

Pensamientos

  • Aviones militares han recogido pilotos caídos con un sistema como este.
  • Un asteroide de unas pocas toneladas sería lo suficientemente pequeño como para agarrarlo y lo suficientemente grande como para lanzar una sonda.
  • Se necesitaría relativamente poca energía para alcanzar un asteroide que pasa cerca de la Tierra, especialmente si no tienes que igualar su velocidad.
  • La fuerza del cable sería un límite en la velocidad que podría ganar. Un cable largo reduce la aceleración, pero tiene más masa.
  • El asteroide podría estar moviéndose rápido. Para evitar romper el cable, es posible que deba usar un cohete para alcanzarlo parcialmente.
  • ¿Cómo harías la red?
  • En la ilustración, la sonda se cuelga en la dirección en que viaja el asteroide. Esta podría no ser una dirección interesante. La sonda podría soltarse antes de tiempo para elegir otra dirección. Pero esto reduciría la velocidad final.
  • La sonda adquiriría giro. Es posible que pueda evitarlo conectando el cable a la sonda con una bisagra alineada con el centro de masa de la sonda.

Pensamiento tardío: agregue un pequeño cohete a la red. Acelere el extremo libre del cable para que coincida con la velocidad del asteroide mientras deja quieta la sonda. Ahora no rompes la red, y todavía no has usado tanta energía.

Todavía puede no ser un enfoque razonable, pero ahora suena más posible.

Si bien podría ser posible, creo que en el futuro, construir la red y el cable flexible/estirable necesarios para que tal cosa suceda probablemente costaría mucho más de lo que costaría el combustible para acelerar a la misma velocidad. Pero me gusta tu forma de pensar.

Respuestas (1)

Piense en disparar un proyectil de un acorazado a un instrumento y diseñar un dispositivo que le permita sostenerse y continuar trabajando mientras es transportado por el proyectil. Probablemente sea más fácil que hacer lo mismo con un asteroide.

Si echas un vistazo a esta tabla de acercamientos de asteroides cercanos a la Tierra, verás que la columna de velocidad relativa tiene unidades de km/s. Simplemente no tenemos materiales que puedan hacer frente a tal diferencia sin romperse o aplastarse.

En este momento, tendemos a limitar las aceleraciones en los vehículos de lanzamiento a alrededor 4 gramo más o menos. Digamos que nos dedicamos y construimos algunos instrumentos que podrían soportar un ataque muy agresivo. 40 gramo . Ahora queremos que se agarre a un asteroide con una velocidad relativa de 6 k metro / s . requeriría un mínimo de 15 s para la aceleración. En ese tiempo, el asteroide se habría movido 90 k metro . Necesitaríamos tener algún mecanismo que sea mucho más fuerte que cualquier cosa que tengamos hoy, y tendría que ser capaz de interactuar con el objeto a distancias del orden de 100 k metro .

Buenos puntos. Si lograra hacer esto, la sonda tendría una velocidad final relativa a la Tierra de 12 k metro / s . ¿Cómo se compara eso con las velocidades necesarias para una misión típica? ¡Qué poco práctico es un 100 k metro ¿cable? La gente ha hablado de ataduras espaciales muy grandes y velas solares. Si 1.2 k metro / s haría, ¿qué tan poco práctico es un cable de 10 km? ¿Cuál es el límite superior de velocidad de un asteroide que esperas atrapar? ¿Cuál es la masa más pequeña que podría tener una sonda razonable? Una vez escuché mencionar algunos gramos, pero eso suena extremo.
Pioneer 10 (una sonda de Júpiter) salió de la Tierra a ~12 km/s. Puedes hacer pequeñas naves espaciales. La dificultad es poner todos los instrumentos como fuente de alimentación, antena de radio, instrumentos de observación, etc. en un paquete igualmente pequeño. Comunicarse con un cubesat a unos cientos de millas de distancia es fácil. Hacer lo mismo con una sonda a mil millones de millas de distancia es difícil.
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