👩🏻‍🎤 👨🏽‍🔧 🕴🏿 Troca de combustível químico entre espaçonaves ascendentes e descendentes 🐮 🧖🏼 🤨

Suponha que em um futuro não muito distante, a produção de água em escala industrial seja organizada na Lua e a produção de combustível de foguete de oxigênio / hidrogênio a partir dela seja estabelecida.

Depois disso, a questão da possibilidade de entregar este combustível a uma órbita de baixa referência da Terra (LEO) para seu uso subsequente no transporte de carga de LEO para a superfície da lua (PL) surge de forma bastante razoável.

Convencionalmente chamaremos a direção Lua-Terra de ascendente e Terra-Lua de descida.

A viabilidade econômica do fornecimento de combustível para LEOZ a partir de submarinos é confirmada por uma simples comparação da primeira velocidade cósmica da Terra 7.920 /

e da segunda velocidade cósmica da lua, 2.376 /,

e levando em consideração a possibilidade de traçar uma trajetória através do ponto Langrage-1, a velocidade para um vôo translunar pode ser reduzida para2.264 /.

Tomando a taxa de saída de combustível de oxigênio / hidrogênio, I_sp = 4.650 /,

encontramos o M_F21

consumo de combustível relativo para mover uma espaçonave (SC) de uma unidade de massa ao longo da rota PL-LEO pela fórmula:

$M_ {F21} = e ^ \ frac {V_ {21}} {I_ {sp}} - 1 = e ^ \ frac {2,264} {4,650} -1 = 0,62723 = 62,72 \%$

Tomando a velocidade de transição para a órbita translunar V_2=3.128 /

, encontramos o M_F12

consumo de combustível relativo para mover uma espaçonave de massa unitária ao longo da rota LEO-PL pela fórmula:

$M_ {F12} = e ^ \ frac {V_ {12} + V_ {21}} {I_ {sp}} - 1 = e ^ \ frac {3,128 + 2,264} {4,650} -1 = 2,18856 = 218,86 \%$

, , / M_F212

-- :

$M_ {F212} = e ^ \ frac {V_ {21} + V_ {12} + V_ {21}} {I_ {sp}} - 1 = e ^ \ frac {2.264 + 3.128 + 2.264} {4.650} -1 = 4,18885 = 418,89 \%$

100,0 100,0 837,78 . 100,0 100,0 . .

, :

$M_ {F313} = e ^ \ frac {V_ {31} + V_ {12} + V_ {31}} {I_ {sp}} - 1 = e ^ \ frac {0,591 + 3,128 + 0,591} {4,650} -1 = 1,52661 = 152,66 \%$ $M_ {F23} = e ^ \ frac {V_ {23}} {I_ {sp}} = e ^ \ frac {1,674} {4,650} = 0,43333 = 43,33 \%$ $M_ {F1} = (1 + M_ {F313} + M_ {F23}) \ cdot (1 + M_ {F23}) - 1$ $M_ {F1} = (1 + 1,5266 + 0,4333) \ cdot (1 + 0,4333) -1 = 3,2424 = 324,24 \%$

418,89% 324,24%, 22,6%, 837,78 648,48 . , .

, -1, , :

$M_ {F12} = e ^ \ frac {V_ {12}} {I_ {sp}} - 1 = e ^ \ frac {3,128} {4,650} -1 = 0,95950 = 95,95 \%$ $M_ {F31} = e ^ \ frac {V_ {31}} {I_ {sp}} - 1 = e ^ \ frac {0,591} {4,650} -1 = 0,13553 = 13,55 \%$ $M_ {F2} = \ big ((1 + M_ {F12} + M_ {F31}) \ cdot (1 + M_ {F31}) + M_ {F23} \ big) \ cdot (1 + M_ {F23})$ $M_ {F2} = \ big ((1 + 0,9595 + 0,1355) \ cdot (1 + 0,1355) +0,4333 \ big) \ cdot (1 + 0,4333) -1 = 3,0307 = 303,07 \%$

- 27,6% , 606,14 .

, -1 , , , :

$M_ {F12 / 2} = e ^ \ frac {V_ {12/2}} {I_ {sp}} - 1 = e ^ \ frac {3,128 / 2} {4,650} -1 = 0,39982 = 39,98 \%$ $M_ {F2} = \ big ((1 + 0,3998 \ cdot 2) \ cdot (1 + 0,1355) +0,4333 \ big) \ cdot (1 + 0,4333) -1 = 2,54991 = 254,99 \%$

39,1%, 2/5, 510,0 . 100,0 100,0 510,0 / .

/ .

Deve-se notar que as espaçonaves não são obrigadas a se encontrar "pessoalmente" nesses pontos, podendo-se localizar depósitos de combustível equipados para receber / transmitir e armazenamento de longo prazo de combustível. Painéis solares poderosos e telas de sombra permitirão que os componentes criogênicos sejam armazenados por muito mais tempo e com perdas significativamente menores.

Troca de combustível químico entre espaçonaves ascendentes e descendentes

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