Imagine uma espaçonave (SC), a parte frontal da qual consiste em um cone central da carenagem e uma entrada de gás anular ao longo de suas bordas, enquanto a razão entre a área da base do cone e a entrada de gás anular é selecionada de modo a garantir o aquecimento mínimo do hidrogênio, que constitui a maior parte do gás que entra na entrada de gás, quando a espaçonave se move pela atmosfera do planeta. A situação ideal seria uma rejeição total do cone da carenagem, mas este elemento esconde atrás de si os mecanismos e dispositivos da espaçonave bem como o tanque de hidrogênio comercial, portanto, se possível, deve ser o menor possível, mas não pode ter uma área zero.
Vamos dividir o fluxo de entrada de hidrogênio em dois, a razão de massa entre a qual estabeleceremos mais tarde. Vamos sujeitar o primeiro fluxo a uma compressão acentuada e significativa, estreitando o canal através do qual ele flui e, como consequência, a um aumento significativo na temperatura do fluxo. Ao mesmo tempo, ele resfriará o primeiro fluxo em detrimento do segundo. Quando uma certa pressão do primeiro fluxo é atingida, nós o removemos do caminho de troca de calor e o submetemos a uma expansão acentuada, o que leva à sua condensação. O resultado desse processo é a liquefação do hidrogênio atmosférico entregue a bordo da espaçonave, que é enviado ao tanque comercial de hidrogênio.
O segundo fluxo de hidrogênio aquecido pelo primeiro é direcionado a um motor nuclear de fase sólida de fluxo direto, onde o aquecemos a uma temperatura mais alta 3000
e o ejetamos da parte de trás da espaçonave através de um bico com um impulso específico I_{SP}=9.0/
para compensar o resistência atmosférica e aumentar a massa da espaçonave devido ao hidrogênio comercial.
Uma característica interessante de tal movimento é que a fórmula de Tsiolkovsky não se aplica a ele, porque durante um dado movimento a velocidade da espaçonave permanece constante e apenas sua massa muda.
Vamos determinar qual deve ser a razão de massa entre as duas correntes de hidrogênio, desprezando as várias perdas associadas à imperfeição do projeto.
V1=15.061/
, V_E=2.590/
, V_{atm}
:
m_1
:
2.385(6)
1.385(6)
, 1.0
.
.
V_H=5.933/
, V_{UE}
, :
m_2
:
m_3
, :
1.0
5.209
, .
32,2 . , , .
( ) , , , .
, , .
+6.0/
, ( ), . . - .
O segundo estágio acelera o Coletor de Oxigênio preenchido com hidrogênio comercial até a velocidade +2.6/
, também no pericentro do planeta, mas em um estágio. Após atingir a velocidade necessária, o segundo estágio se separa do Coletor de Oxigênio e imediatamente inicia uma manobra de frenagem para retornar à órbita altamente elíptica do planeta, onde, como o primeiro estágio, realiza uma manobra de frenagem aérea na atmosfera do planeta.
Assim, o 32.2
Coletor de Oxigênio cheio de hidrogênio comercial é enviado em um vôo de verão, e as espaçonaves projetadas para operar na atmosfera de Urano não saem das proximidades do planeta.