Як далеко від Юпітера повинен пройти космічний корабель, щоб; отримати допомогу

Враховуючи, що метою космічного корабля є якомога швидше залишити Сонячну систему, наскільки глибоко в гравітаційному колодязі Юпітера було б оптимальним для допомоги в орбітальному напрямку планети? Максимальна орбітальна швидкість Юпітера 13,7 км/с встановлює абсолютну верхню межу допомоги гравітації, але наскільки може вплинути ефект Оберта?

Зараз Юнона досягає 4200 км від вершин хмар (за деяким визначенням вершин хмар). Чи мало б це допомогти для високошвидкісного космічного корабля, який спускався на 0 км і тягнув за собою останню стадію миттєвого руху прямо там? Допомога аерогравітації допомогла б лише змінити нахил, а не покращити максимальну швидкість евакуації Сонячної системи, чи не так?

Відповіді

Якщо ви шукаєте величезну швидкість, ваш космічний корабель повинен знаходитись якомога ближче до Юпітера, не надто взаємодіючи з його атмосферою. Пам’ятайте, що над вершинами хмар панує атмосфера. Ви маєте рацію щодо засобів аерогравітації - аерогравітаційний засіб використовує аеродинамічний підйомник для досягнення найбільшої зміни напрямку, але це відбувається за рахунок певної швидкості завдяки аеродинамічним силам опору:

Підйом, спричинений опорою: Це побічний продукт підйомника, який ви створюєте. Жодне крило не є на 100% ефективним при створенні підйому, тому ви втратите більше швидкості, ніж зміна вектора, яку ви досягли.
Паразитне опору: це тяга на тілі космічного корабля під час проходження через атмосферу

По суті, існуватиме відстань, коли втрати атмосферного опору будуть точно протидіяти виграшам завдяки ефекту оберта, щоб отримати максимальну віддачу від маневру, який ви хотіли б, щоб ваш космічний корабель знаходився прямо над цією точкою. Для обчислення цього вам потрібно змоделювати тіло вашого космічного корабля і зробити деякі підрахунки, скільки опору він створить.

Деякі інші міркування:

Якщо ви збираєтеся потрапити в атмосферу, вам слід подумати, як це вплине на структуру космічного корабля з точки зору тепла та стресу.
Інтенсивне випромінювання Юпітера вимагатиме екранування, можливо, додавання достатньої ваги для компенсації обертових прибутків