Comentários
- Não ' acho que você pode esperar que alguém resolva todo o problema para você, especialmente se você não ' não tentou resolver parte do problema sozinho. Se você olhar para outras questões aqui, ' verá que geralmente as pessoas farão uma pergunta específica ou uma etapa estritamente definida que é particularmente difícil de calcular. " Diga-me como lançar um foguete para Marte " é uma questão muito complicada. Bem-vindo ao stackexchange. Se você fizer o tour , poderá ler mais sobre como fazer uma boa pergunta aqui.
- Você também pode usar as tags para pesquisar Q & A relacionado a impulsor iônico s ou design de missão ou outros tópicos específicos em que você possa encontrar muitas coisas que precisa entender antes de chegar a Marte.
- Reduza o seu problema. Uma pergunta por pergunta.
Resposta
A resposta insatisfatória é: numericamente. Você pega um modelo numérico do sistema solar, numérico, modelo paramétrico da nave espacial, cria um esboço dos pontos-chave da missão como entradas paramétricas (tempo de queima de partida, valor, tempo de queima de inserção, valor, janela de espera de retorno, queima de partida de Marte , pré-requisitos de reentrada) – e então você aplica um algoritmo de otimização e deixa o computador fornecer as respostas mais próximas do ideal.
Abordagem analítica, em que você calcula esses valores “manualmente” seria muito complexo para ser praticamente utilizáveis – existem dezenas de variáveis, algumas equações extremamente não lineares (campo gravitacional do sistema solar ao longo do tempo) e embora teoricamente possível, não há matemático na Terra que se atreveria a enfrentar tal uma tarefa. Em vez disso, a resposta é forçada de forma bruta através de um supercomputador, calculando milhões de simulações da missão diferenciando-se um pouco por parâmetros, obtendo uma solução que atenda melhor aos pré-requisitos.
Se você insiste na solução analítica , você pode n modelá-lo usando a Mecânica Lagrangiana ou Hamiltoniana, onde o campo gravitacional do sistema solar é o campo potencial, e cada segmento de voo é uma equação separada de movimento, com restrições de velocidade inicial e final definidas para serem iguais às dos segmentos vizinhos . Mas para qualquer coisa mais complexa do que o modelo de 2 corpos, você acabará com uma confusão de equações que ninguém ousaria desafiar a resolvê-las.