🖕🏾 📋 🚿 Chemischer Kraftstoffaustausch zwischen aufsteigenden und absteigenden Raumfahrzeugen 👨🏽‍🤝‍👨🏼 🧖🏻 📊

Nehmen wir an, dass in nicht allzu ferner Zukunft die Produktion von Wasser im industriellen Maßstab auf dem Mond organisiert und die Produktion von Sauerstoff / Wasserstoff-Raketentreibstoff daraus hergestellt wird.

Danach stellt sich die Frage, ob dieser Kraftstoff für seine spätere Verwendung zum Transport von Fracht von LEO zur Mondoberfläche (PL) in eine niedrige Referenzumlaufbahn der Erde (LEO) geliefert werden kann.

Wir werden herkömmlicherweise die Mond-Erde-Richtung aufsteigend und die Erde-Mond absteigend nennen.

Die wirtschaftliche Machbarkeit der Lieferung von Treibstoff von U-Booten an LEOZ wird durch einen einfachen Vergleich der ersten kosmischen Geschwindigkeit für die Erde 7.920 /

und der zweiten kosmischen Geschwindigkeit für den Mond 2.376 /,

unter Berücksichtigung der Möglichkeit bestätigt, eine Flugbahn durch den Langrage-1-Punkt zu legen. Die Geschwindigkeit für einen translunaren Flug kann auf reduziert werden2.264 /.

Unter Verwendung der Sauerstoff / Wasserstoff-Kraftstoffabflussrate ermitteln wir I_sp = 4.650 /,

den relativen Kraftstoffverbrauch M_F21

für die Bewegung eines Raumfahrzeugs (SC) einer Masseneinheit entlang der PL-LEO-Route nach folgender Formel:

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

Ausgehend von der Geschwindigkeit des Übergangs zur trans-Mondumlaufbahn ermitteln V_2=3.128 /

wir den relativen Kraftstoffverbrauch M_F12

für die Bewegung eines Raumfahrzeugs mit Masseneinheit entlang der LEO-PL-Route nach folgender Formel:

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

, , / 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 / .

/ .

Es ist zu beachten, dass die Raumfahrzeuge an diesen Punkten nicht verpflichtet sind, sich "persönlich" zu treffen. Kraftstoffdepots, die zum Empfangen / Senden und zur Langzeitlagerung von Kraftstoff ausgestattet sind, können lokalisiert werden. Leistungsstarke Sonnenkollektoren und Schattenschirme ermöglichen die Lagerung kryogener Komponenten viel länger und mit deutlich geringeren Verlusten.

Chemischer Kraftstoffaustausch zwischen aufsteigenden und absteigenden Raumfahrzeugen

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