¿Qué usos tendría el Aldrin-Cycler?

Imagine un vehículo grande que puede reciclar agua y aire, tiene blindaje y contiene todo para un viaje que tomaría meses. Este sería el ciclador. El vehículo es pesado y se necesita para un viaje largo; la tripulación no puede sobrevivir en un pequeño cohete.

El beneficio es que cuando lanzas tu cohete tripulado para alcanzar al ciclador, solo necesitas acelerar a la tripulación y la comida. Entonces, el cohete es muy pequeño y el costo sería mucho menor que acelerar todo el ciclador cada vez.

Una cosa buena acerca de estas trayectorias periódicas/órbitas interplanetarias, ya sean cicladores de Marte, cicladores de la Tierra y la Luna ( órbitas de escaleras mecánicas ARRIBA/ABAJO asistidas por gravedad ) o cicladores resonantes ( órbitas de VISITA fijas ) es que se pueden mantener con una penalización relativamente pequeña por la masa total de la nave espacial, por lo que podrían ser complejos industriales completos que procesan materias primas para su posterior envío a los planetas o lunas que pasan a lo largo de su ruta, mientras utilizan subproductos y restos de procesamiento para masa de reacción, protección, materiales de construcción o soporte vital.

Dado que la masa tiene un costo pequeño, las naves espaciales en órbitas circulantes en el sistema solar interior donde la luz solar es suficiente también podrían mantener invernaderos y jardines completos para las necesidades de oxígeno y alimentos de sus habitantes. Esta ventaja de mantener órbitas estables de cuerpos de gran masa de forma económica también se describe brevemente en Circulating transport orbits between earth and Mars , Friedlander et al., SAIC/JPL (PDF):

Las órbitas circulantes comparten una ventaja potencial para el transporte tripulado entre la Tierra y Marte. Permiten que una gran instalación en órbita (en adelante denominada "CASTILLO") proporcione toda la energía, el espacio para vivir y trabajar, el soporte vital, el entorno de gravedad y el refugio contra tormentas solares para ser "lanzado una vez", evitando así la necesidad de transportar estos elementos masivos. repetidamente a través de grandes maniobras planetocéntricas ΔV. El transporte hacia y desde estos CASTILLOS se lleva a cabo mediante taxis espaciales más pequeños que utilizan técnicas de encuentro hiperbólico.

Además, muchas de estas trayectorias también se extienden mucho más allá de los planetas visitantes, varias UA más allá de Marte y hacia el cinturón de asteroides, de donde podrían provenir las materias primas que procesarían. Por supuesto, estos aún tendrían que ser entregados a los cicladores mientras mantienen su impulso, pero luego tendrían mucho tiempo para las correcciones de trayectoria necesarias y aún entregarían los productos procesados ​​a tiempo.

Alternativamente, dado que hay una penalización masiva pequeña o nula suponiendo que no haya pérdida de impulso durante el abordaje, podrían servir simplemente como un servicio de taxi para viajes interplanetarios, proporcionando un hábitat temporal con toda la infraestructura necesaria para ello. Las trayectorias también podrían mantenerse con grandes velas solares que no usan consumibles, por lo que podrían ser medios de propulsión viables durante mucho tiempo.

Junto con la Red de Transporte Interplanetario , todos estos podrían servir como rutas de transporte de conexión económicas y de bajo mantenimiento para, por ejemplo, la industria de la minería espacial, las plantas de procesamiento, los laboratorios espaciales, el transporte de personal, etc.

Lectura adicional sugerida:

• Popular Mechanics: La hoja de ruta de Buzz Aldrin hacia Marte - A PM Exclusive
• La Universidad de Texas en Austin - Mars Cyclers
• Un experimento mental - Cicladores resonantes
• Malditamente Interesante - El Expreso Marciano

Bueno , podría recuperar una gran cantidad de datos poniendo un satélite con comunicaciones ópticas en una órbita cicladora.

Un satélite pequeño (más o menos) en una órbita cíclica pasaría por Marte y la Tierra con una frecuencia regular, por lo que las misiones en Marte podrían aprovechar el hecho de que las transmisiones cercanas son mucho, mucho más rápidas que las transmisiones más distantes. El pequeño satélite recibiría una gran ráfaga de datos de Marte y luego volcaría esos datos a la Tierra cuando se acercara.

La combinación de la forma habitual de transmitir datos desde Marte con este volcado ocasional de gran volumen teóricamente le permite recuperar muchos más datos de Marte con el tiempo, pero su rentabilidad aún se está resolviendo.

Esto tiene la gran ventaja de que nunca necesita nada más que un pequeño mantenimiento. Una vez lanzado, el satélite continuaría transfiriendo datos sin requerir cambios de órbita o más lanzamientos.

Ver:

Mulas de datos del sistema solar: análisis de Marte y Júpiter
Marc Sanchez-net, Etienne Pellegrini, Wilson Parker, Joshua Vander Hook,
Actas de la Conferencia Aeroespacial IEEE. Big Sky, MT 2021.

Mulas de datos en órbitas cicladoras para transferencias de datos de alta latencia a escala planetaria
Marc Sanchez-net, Etienne Pellegrini, Joshua Vander Hook,
Actas de la Conferencia Aeroespacial IEEE. Big Sky, MT 2020.

Editar: De hecho, si miras aquí en la página de la NASA, verás que han financiado un pequeño estudio para investigar esta idea. (Yo deberia saber).

Cualquier carga útil que se suponga que viaje con ella primero necesitaría acelerar mucho para encontrarse con el ciclador y luego, en el destino, desacelerar mucho para encontrarse con el planeta.

Se han realizado algunos trabajos para encontrar las órbitas óptimas de los cicladores, verifique este trabajo . Algunas de las órbitas calculadas redujeron el delta-V para los taxis entrantes casi a 5,9 Km/seg. No es suficiente para ser comparable a una transferencia orbital normal, pero el informe no sugiere que este sea un límite inferior, por lo que podría mejorarse en principio.