Ciclistas a Mercurio?

¿Es posible establecer un sistema práctico de transporte 'ciclador' entre la Tierra y Mercurio? El concepto implica una pequeña carga útil tripulada (7,5 mt o menos) que realiza la salida de la Tierra y las quemaduras de inserción en la órbita de Mercurio. La tripulación habita el ciclador preinstalado y, antes del encuentro con Mercury, convierte el agua almacenada en el ciclador en los propulsores necesarios para la quema de MOI.

Los números principales para el concepto son: Período orbital de Mercurio: 87,9 días; el período sinódico Mercurio-Tierra: 115,9 días; el período orbital de la Tierra: 365,25 días y el período orbital del ciclador. Son posibles varios períodos, pero elegí arbitrariamente una órbita de 351,6 días. Esto da un tiempo de transferencia (de cualquier manera) de 175,8 días. Evidentemente, el emparejamiento no es lo suficientemente exacto para evitar un delta-V mayor que el deseado.

¿Aceptaría un ciclo doble Tierra a Mercurio con conjunción en Venus? Un problema con un ciclador directo de Mercurio en la Tierra que puedo ver es la órbita de Venus (cerca de la mitad de la inclinación de la de Mercurio con respecto a la Tierra), por lo que su período sinódico con la Tierra (alrededor de 8/5 años) y Mercurio (alrededor de 6/16 años ) también debe tenerse en cuenta. Un punto de partida: trayectorias planetarias del ciclador lunar (PDF)
Sí, sujeto a la magnitud del cambio de velocidad requerido en Mercurio. Si el ciclador puede poner el vehículo tripulado en una posición relativa a Mercurio que permita un MOI desde la órbita del ciclador con masa propulsora igual o inferior a una transferencia Hohmann 'convencional'. ¡Gracias por el excelente enlace! Definitivamente lo revisaré. ., .
Bueno, para la parte del ciclador ("Castillo") que permanece en la trayectoria de "retorno libre", los requisitos de ΔV deben ser mínimos (es decir, correcciones) una vez que se establece la órbita del ciclador. Pero el "Taxi" que sale y luego toma el ciclador durante uno de sus siguientes tramos, el ΔV requerido sería similar a la transferencia directa de Hohmann. Entonces, esto se convierte en un ejercicio de economía de masas, cuánto puede permanecer en la órbita del ciclador y cuánto se requiere para la circularización en Mercurio. Delta-v siempre permanecerá igual, pero la masa que se necesita para lograrlo podría ser sustancialmente menor.
Sí, delta-V permanece igual. La diferencia está en la masa que se acelera.
En la Tierra, la carga útil que se acelera es solo el módulo de la tripulación y la masa seca de la etapa de propulsión. En Mercurio, la masa es exactamente la misma. El truco aquí (bueno, uno de ellos...) es hacer que el MOI delta-V sea igual o menor que el delta-V para la salida de la Tierra: los propulsores para esta maniobra se cargaron con los suministros del ciclador. Mi preocupación es si la órbita de su ciclador se encuentra con la órbita de Mercurio y Mercurio no está EXACTAMENTE en el punto donde el ciclador se encuentra con la órbita, ¿Excederá el delta-V necesario para compensar la diferencia el suministro de propulsor del ciclador?
El delta-V para el MOI es tan alto como 9.5 para oportunidades de vuelo 'menos aceptables'.
En mi opinión, no se gana nada al consumir la masa del Castillo para la propulsión, ya que estaría gastando su energía cinética que ya estaba invertida en él. El punto central de las órbitas del ciclador con las partes Castle y Taxi es que la masa del Castle en una órbita del ciclador es esencialmente gratuita una vez que lo ha configurado en la trayectoria del ciclador de retorno libre y todo lo que debe preocuparse es la aceleración requerida para el Parte de taxis. Véase, por ejemplo , ¿Qué usos tendría el Aldrin-Cycler? Delta-V es en gran medida irrelevante aquí, se trata de la relación de masa de reutilización a gasto.
Está bien. Creo que estoy empezando a ver dónde estaba mi confusión. ". . .consumiendo la masa del Castillo. . ." me tira un poco. El ciclador lleva propelente. Esto se utiliza para la maniobra MOI. Se puede usar con la misma facilidad para maniobras a mitad de camino para garantizar que el 'taxi' tripulado obtenga el mejor delta-V para MOI.
¡ Migra a Bicicletas ! :-D
Esperar a Hohmann como delta Vs para los taxis es optimista. Se supone que el Castillo estaría en una órbita similar a la de Hohmann. Para los ciclistas de Aldrin, por ejemplo, el Castillo se encuentra en una órbita decididamente diferente a la de Hohmann. el Aldrin Cycler cruza la órbita de Marte en un ángulo saludable y el punto de encuentro del taxi es mucho más delta V que TMI para un Hohmann.
Sin embargo, un ciclador Hohmann Mercury más o menos puede ser factible. 22 períodos sinódicos se trata es de unos 8 días menos de siete años. 12 órbitas terrestres de Murcury Hohmann son aproximadamente 25 días menos que 7 años. Así que un sobrevuelo de ambos planetas cada 7 años es factible con cicladores aproximadamente Hohmann. Cierta rotación de la línea de ábsides de la órbita.
Pero esa rotación de la línea de ábsides significa problemas. Mercurio tiene una saludable inclinación de 7 grados. Desea sobrevuelos cerca de los nodos ascendentes y descendentes o tiene grandes gastos de cambio de avión.
Los infinitos pares de V para un Mercucy Hohmann coplanar son bastante altos: 7,5 km/s partiendo de la Tierra y 9,6 km/s llegando a Mercurio. Dado que la gravedad debe de Mercury tiene mucho menos beneficio de Oberth, no hay atmósfera para el aerofrenado, el Taxi delta V en el extremo de Mercury es empinado. Un taxi tardaría alrededor de 11 km/s en aterrizar en Mercurio. La masa propulsora sería alrededor de 10 veces la masa seca del taxi.

Respuestas (1)

Existen termocicladores de mercurio utilizables.

Dada la gran inclinación de Mercurio, queremos que el encuentro ocurra a lo largo de la línea de los ábsides, lo que requiere un ciclador estacionario casi periódico. El tipo de ciclador más simple de esta familia es un vuelo de periapso alto por elipse, idealmente cerca de una órbita de transferencia de Hohmann. Esto requiere que el período sinódico de los planetas sea una fracción simple del período orbital de cualquiera de los planetas. Además, el período orbital del ciclador debe ser cercano al cuasi-período indicado anteriormente, dividido por un número entero.

Cuasi-períodos interesantes incluyen:

3, -17.36375
19, 10.02959
22, -7.33416
41, 2.69542

(Períodos sinódicos, imprecisión en grados)

En cuanto a la apariencia real de las alineaciones planetarias, en el peor de los casos aparecería una ventana de lanzamiento utilizable dentro de una década en el sistema Mercurio-Tierra.

El ciclador de períodos sinódicos 22 y 41 son los dos más interesantes. La órbita de 22 (7 años) ofrece una trayectoria adecuada para su reutilización 4 o 5 veces, a un costo delta-v relativamente bajo. Esto se debe a que el período orbital de 0,5385 años, en comparación con los 0,5327 años de una transferencia perfecta de Hohmann al nodo ascendente, tiene un vinf casi mínimo.

Ese también es el caso de la aún mejor órbita 41 (13 años), donde la misma comparación es de 0,61905 años a 0,61853 años para una transferencia de nodo descendente. (La desviación de una transferencia de Hohmann es insignificante). Un ligero impulso a un ciclo vacío de 7 años de 0,63636 cada 46 años reduce la deriva angular a 1,635 grados por siglo, lo que permite una estabilidad tal vez de hasta un milenio.

Este tipo de cicladora no ofrece transporte de ida y vuelta, por lo que se necesitan dos cicladoras. (Uno de entrada, uno de salida).

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