Potansiyel kozmik "gezintiler" ve kuyruklu yıldızlar gibi yıldızlararası nesneler insanlar tarafından kullanılabilir mi?
Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi (NASA), uzay aracının güneş sistemini kuyruklu yıldızlar veya yıldızlararası nesneler gibi bir "aksaklıkta" terk etmesine ve ardından yakıt tüketimini azaltmak için sondanın ömrünü uzatmak için onları derin uzaya fırlatmasına izin vermeyi düşündü mü?
Şimdiye kadar elde edilen beş yanıtın hepsi sorunun mantıksız olduğuna işaret ediyor: Asıl sebep, bir kuyruklu yıldız veya başka bir yıldızlararası nesneyi sürüş olarak kullanmak istiyorsanız, yolculuğun hızına yetişmek için tüm yakıtı tüketmeniz gerektiğidir. Yalnızca yukarıdakiler etkili olabilir, bu nedenle bu konuyu çalışmak zaman kaybıdır.
Halley Kuyruklu Yıldızı Kaynak: sohu
Bununla birlikte, bu teoriler herhangi bir argümanla desteklenmediğinden, yukarıdaki sonuçların doğruluğu doğrulanmayı beklemektedir.
Önemli olan, yukarıdaki sonucun, yerçekiminin etkisini dikkate almadan yalnızca uzay aracı ile kuyruklu yıldız arasındaki temas kuvvetini incelemesidir. Çünkü ikisi yeterince yakın olduğunda, uzay aracı kuyruklu yıldızı "yakalayabilir". Belki otoyolda serbest sürüşten bahsettiğimizde, araba koltuğunun itici gücü olan temas kuvvetine daha fazla dikkat ediyoruz.
Ama şimdi yörünge mekaniğinden bahsediyoruz.
Yörünge mekaniğini incelerken, yerçekimi önemli bir faktördür.
Yerçekimi sapan etkisi, uzay aracının geçen gök cisimlerini kullanmasına izin verir. Aslında uzay aracının uygun bir yörüngede belirli bir miktarda momentum elde etmek için gök cisimleriyle olan etkileşimini etkin bir şekilde kullanabilmesi ve momentumun bu kısmını kendi kullanımına dönüştürebilmesidir. Bu süreçte, temas kurmaya veya hızı sonsuza kadar sürdürmeye gerek yoktur, neredeyse hiçbir ek tüketim olmadığı bile söylenebilir, ancak uzay aracının gök cisimine yaklaştığında (gök cismi çok kütleli olduğu varsayılarak) hafif yavaşlamasının neden olduğu enerji tüketiminin bir kısmı yine de olacaktır. Ve genel olarak, bu yavaşlama neredeyse ihmal edilebilir düzeydedir.
Kaynak: rrfanyong
Ancak, bazı insanlar bunu sorguladı ve uzay aracının ilk hızına kıyasla yalnızca küçük bir artış sağlanabileceğine inanıyordu.
Ancak bu durum-hızı önemli ölçüde artabilir değil.
Pratik bir örnek: Voyager 2, Jüpiter'e güneşe göre saniyede yaklaşık 10 kilometre hızla yaklaştı ve Jüpiter'i, kütleçekimsel sapan etkisiyle hızını saniyede 25 kilometreye (güneşe göre) artırmak için başarıyla kullandı. Bu küçük bir hız artışı değildir, çünkü iki ön ve arka hız Voyager 2'nin güneş sisteminden kaçıp kaçamayacağını belirler (güneş sisteminde, Jüpiter'in yörüngesine yakın kaçış hızı yaklaşık 17 km / s'dir).
Kaynak: dy
Bu, yerçekimi sapan prensibini gösteren basit bir cihazdır. Sondayı yaklaşmakta olan bir kuyruklu yıldıza daha yavaş bir hızda fırlatın. Yoğun bir gök cismi yüzeyine yakın bir yörünge seçin (bir kuyruklu yıldız gibi) Yerçekimi etkisindeki yörünge, şekilde gösterildiği gibi, çıktı vektörünün doğru şekilde kendisine dönmesini sağlayabilir:
Lütfen uzay aracının v hızının U'dan çok daha küçük olabileceğini unutmayın (aslında, küçük kuyruklu yıldızlar için bu kadar aşırı eksantrik bir hiperbolik yörünge oluşturacak kadar küçük olması gerekir). Ancak hızlanma etkisine bakın! 2U'ya yükseltilen ilk hız ile karşılaştırıldığında, yani kuyruklu yıldızın hızının iki katına çıkabiliriz! (Bu, bir nesne diğerinden çok daha büyük olduğunda momentum ve kinetik enerjinin korunmasından hesaplanır).
Daha da önemlisi, kuyruklu yıldızın kütlesi uzay aracınınkinden çok daha büyük olduğu için, kuyruklu yıldızın hız düşüşü ihmal edilebilir. Uzay aracının kuyruklu yıldız ile aynı hıza, hatta kuyruklu yıldıza yakın bir hızda hızlandırılmasına gerek yoktur. Uzay aracınızın kuyruklu yıldıza ihmal edilebilir derecede düşük bir hızla yaklaşmasına izin verseniz bile, eğer kuyruklu yıldıza yeterince yaklaşabilirse, uzay aracı hareketsizliğe yakın bir yerden başlayabilir ve ona yaklaşan kuyruklu yıldızın iki katı hızda ilerleyebilir.
Bu nedenle, bu ideal durumda, sadece bir yolculuğa çıkmakla kalmadık, aynı zamanda verimlilik sıradan sürücülerin iki katı idi. Bir arabaya bindiğinizi hayal edin, ancak arabanın iki katı hızda hareket edebilirsiniz.
İlk soruya geri dönelim: NASA, yakıt tasarrufu yapmak ve uzay aracını güneş sisteminden çıkarmak için neden bu "otostop" stratejisini benimsemedi?
Açıkçası, yukarıda bazı ilgili örneklerden bahsedilmişti Voyager 1 ve Voyager 2, güneş sisteminden kaçmak için Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün'ü kullandı.Yeni Ufuklar da Jüpiter'i Plüton'a beklenenden daha erken ulaşmak için kullandı.
Voyager 2 Kaynağı: yeni
Öyleyse NASA neden aynı şeyi yapmak için kuyrukluyıldızları veya diğer yıldızlararası nesneleri kullanmıyor? Aslında teoride mümkündür, ancak evren bizim kolaylığımız için kurulmamıştır.
Dünyadan bir uzay aracını hızlandırmak için öncelikle çok büyük bir kütleye ve çok hızlı bir hıza sahip ideal bir nesneye ihtiyacınız var ve ikinci olarak tam olarak nerede ve ne zaman görüneceğini bilmeniz ve buna doğru zamanda doğru yörüngede ulaşabilmeniz gerekir. yerel. Aslında bu tanıma uyan pek çok gezegen vardır, ancak çok sayıda kuyruklu yıldız veya diğer yıldızlararası nesneler yoktur.Başlıca nedeni, etraflarında hızlı hareket eden yeterince büyük yıldızlararası nesnelerin olmamasıdır.
Halihazırda uygun yörüngeleri olan büyük ölçekli yıldızlararası nesneler varsa ve bunları hazırlamak için yeterli zamanımız varsa, bunları "hit rides" olarak kullanmak mantıklıdır. Ancak bundan önce NASA, diğer yerleri keşfetmek için yörüngeleri bilinen gezegenleri veya uyduları alacak.
Referans
1. Wikipedia
2. Astronomik terimler
3. Quora-iz yok
İlgili herhangi bir içerik ihlali varsa, silmek için lütfen 30 gün içinde yazarla iletişime geçin
Lütfen yeniden basım için yetki alın ve bütünlüğü korumaya ve kaynağı belirtmeye dikkat edin
