Медленный(?) интерстеллар - оседлать комету Галлея
Автор: chameleonеВ прошлый раз меня немного заинтересовал такой момент запуска обычной внутрисистемной кометы к звёздам, как точные числа.
Я немного посчитал.
Безотносительно собственно перестройки кометы в орбиталище у нас стоит вопрос - сколько будет стоить вывести комету Галлея 1Р из Солнечной системы?
Почему Галлея - потому что довольно долгопериодическая комета с эксцентричной орбитой (афелий 35 а.е., эксцентриситет 0,967), потому что комета с ядром большой массы и размеров(9-15 км, 2,2Е14 кг) - как раз под критерии коллеги Некрасова. Ну и вообще символично.
Вопрос - какую дельта-вэ нужно сообщить ядру кометы в перигелии, чтобы она вышла на параболу?
vq = sqrt (GM (2/q - 1/a)) | ||
v2 = sqrt (2GM/q) | ||
dv = v2-vq | ||
G | 6,60E-11 | |
M | 2,00E+30 | кг |
a | 2,67E+12 | м |
q | 8,77E+10 | м |
2/q | 2,28154E-11 | |
1/a | 3,75E-13 | |
sqrt | 2962197664 | |
vq | 54426,07522 | м/с |
sqrt | 3011635866 | |
v2 | 54878,37339 | |
dv | 452,2981716 | |
m | 2,20E+14 | |
m/2 | 1,1E+14 | |
dv^2 | 204573,636 | |
E | 2,25031E+19 | дж |
Краткий вывод - нужно добавить всего 452 метра в секунду. А если посчитать приращение кинетической энергии, то нужно добавить 2,25*10^19 джоуля.
Ну вроде бы большое число. Но это же всего 5400 мегатонн тротилового эквивалента или всего-то сотня полномощных Царь-бомб.
Ещё одно - скорость в афелии(где 1Р находится примерно сейчас) всего-то 930 м/с. Соотвественно, для значимого изменения наклонения нужны примерно такие же величины.
Ну да ладно. Ядерные бомбы можно использовать и напрямую, в ядерно-импульсном двигателе, и в качестве измерителя... А что, если использовать обычные ЖРД на веществе кометы? Кислород-водородные, для запуска которых понадобится переработать кометный лёд и построить сами движки, но зато их можно делать хоть вытеснительными и с очень большим расширением.
Isp | 4500 | м/с |
кон % от М | 0,90 | |
dv | 474,1223205 | |
Мтоплива | 2,20E+13 | кг |
2,20E+07 | тыс тонн | |
22 | млрд тонн |
Итак, кратко - для достижения параболической скорости нужно спалить в двигателях и выбросить в перигелии примерно 10% от массы кометы. 22 миллиарда тонн кислород-водорода, если округлить.
Много, но приемлемо. И чего-то никаких "доехали только уши".
Я не взялся рассчитать разгон малой тягой - например, импакторами на длинном разгонном участке или там магнитным парусом или парусом солнечным. Там итерировать надо, за полчаса модель не построишь. Разве что попытался прикинуть, сколько массы нужно будет докинуть при торможении её на комете 10-км масс-драйвером - но там получаются минимум десятые доли от кометы... Короче, об этом я говорить не готов.