🙂 🕚 🍑 Intercambio de combustible químico entre naves espaciales ascendentes y descendentes 🕗 👨‍💼 🧒🏻

Supongamos que en un futuro no muy lejano, la producción de agua a escala industrial se organiza en la Luna y se establece la producción de combustible de cohetes de oxígeno / hidrógeno a partir de ella.

Después de eso, la cuestión de la posibilidad de entregar este combustible a una órbita de referencia baja de la Tierra (LEO) para su posterior uso para transportar carga desde LEO a la superficie de la Luna (PL) surge de manera bastante razonable.

Convencionalmente llamaremos a la dirección Luna-Tierra ascendente y Tierra-Luna descendente.

La viabilidad económica de entregar combustible a LEOZ desde submarinos se confirma mediante una simple comparación de la primera velocidad cósmica de la Tierra 7.920 /

y la segunda velocidad cósmica de la Luna, 2.376 /,

y teniendo en cuenta la posibilidad de trazar una trayectoria a través del punto Langrage-1, la velocidad para un vuelo translunar se puede reducir a2.264 /.

Tomando la tasa de salida de combustible de oxígeno / hidrógeno, I_sp = 4.650 /,

encontramos el M_F21

consumo de combustible relativo para mover una nave espacial (SC) de una unidad de masa a lo largo de la ruta PL-LEO mediante la fórmula:

$M_ {F21} = e ^ \ frac {V_ {21}} {I_ {sp}} - 1 = e ^ \ frac {2.264} {4.650} -1 = 0.62723 = 62.72 \%$

Tomando la velocidad de la transición a la órbita translunar V_2=3.128 /

, encontramos el M_F12

consumo relativo de combustible para mover una nave espacial de masa unitaria a lo largo de la ruta LEO-PL mediante la 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, , :

$M_ {F12} = e ^ \ frac {V_ {12}} {I_ {sp}} - 1 = e ^ \ frac {3.128} {4.650} -1 = 0.95950 = 95.95 \%$ $M_ {F31} = e ^ \ frac {V_ {31}} {I_ {sp}} - 1 = e ^ \ frac {0.591} {4.650} -1 = 0.13553 = 13.55 \%$ $M_ {F2} = \ big ((1 + M_ {F12} + M_ {F31}) \ cdot (1 + M_ {F31}) + M_ {F23} \ big) \ cdot (1 + M_ {F23})$ $M_ {F2} = \ grande ((1 + 0,9595 + 0,1355) \ cdot (1 + 0,1355) +0,4333 \ grande) \ cdot (1 + 0,4333) -1 = 3,0307 = 303,07 \%$

- 27,6% , 606,14 .

, -1 , , , :

$M_ {F12 / 2} = e ^ \ frac {V_ {12/2}} {I_ {sp}} - 1 = e ^ \ frac {3.128 / 2} {4.650} -1 = 0.39982 = 39.98 \%$ $M_ {F2} = \ grande ((1 + 0.3998 \ cdot 2) \ cdot (1 + 0.1355) +0.4333 \ grande) \ cdot (1 + 0.4333) -1 = 2.54991 = 254.99 \%$

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

/ .

Cabe señalar que las naves espaciales no están obligadas a reunirse "en persona" en estos puntos, se pueden ubicar depósitos de combustible equipados para recibir / transmitir y almacenar combustible a largo plazo. Los potentes paneles solares y las pantallas de sombra permitirán que los componentes criogénicos se almacenen durante mucho más tiempo y con pérdidas significativamente menores.

Intercambio de combustible químico entre naves espaciales ascendentes y descendentes

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