Un comunicado de prensa del consorcio SatRevolution dice que planea enviar cubesats "tan pequeños como 50 kg" a Marte para "realizar una variedad de ciencia valiosa". Eso significa orbitar, no solo un sobrevuelo como MarCO-A y MarCO-B el 26 de noviembre de 2018.
50 kg es una vigésima parte de la masa de los orbitadores anteriores de Marte. ¿Cómo podría algo tan ligero alcanzar la órbita de Marte? El delta V requerido es de aproximadamente 3 km / s (no hay un atajo de efecto Oberth para un propulsor eléctrico).
El propulsor de iones de Deep Space 1 alcanzó 4,3 km/s con 74 kg de propelente de xenón, o 0,058 km/s por kg . Dawn fue un poco menos eficiente en combustible: 11,5 km/s de 247 kg, o 0,046 km/s por kg.
A 0,058 km/s por kg, un orbitador de Marte necesitaría 3 / 0,058 = 51 kg de combustible, más que la masa de toda la nave espacial propuesta.
¿Han mejorado tanto los propulsores desde esos lanzamientos que es plausible un peso total de 50 kg?
La cantidad de propelente requerida para lograr un cierto delta-V depende de la relación entre la masa inicial y final de la nave espacial, según la ecuación del cohete Tsiolkovsky ; un propulsor y un suministro de combustible dados le darán más delta-V en una nave espacial más pequeña y menos delta-V en una más grande. Es decir, 0,058 km/s por kg no es una propiedad inherente del propulsor de iones del DS1.
Además, 3 km/s es lo que necesitas para escapar de la Tierra a la órbita de Marte; si el lanzador puede poner la nave espacial en una trayectoria de intercepción de Marte, la nave espacial en sí necesita solo alrededor de 1,5 km/s de delta-V para entrar en órbita.
Según la ecuación del cohete, creo que solo necesita alrededor de 3 kg de propulsor con un motor de iones de velocidad de escape de 25 km / s para una nave espacial de 50 kg para obtener el delta-V requerido para entrar en órbita.
Urna de pulpo mágico
Camille Goudeseune
Urna de pulpo mágico
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