Kommentarer
- Jag tror inte ' jag tror inte att du kan förvänta dig att någon ska arbeta med hela problemet åt dig, speciellt om du har inte ' t ens försökt att arbeta en del av problemet själv. Om du tittar på andra frågor här ser du ' att generellt sett kommer människor att ställa en specifik fråga eller ett snävt definierat steg som är särskilt svårt att beräkna. " Berätta för mig hur jag ska skjuta en raket till Mars " är en alltför stor fråga. Välkommen till stackexchange, om du tar turen kan du läsa mer om hur du ställer en bra fråga här.
- Du kan också använda taggarna för att söka efter Q & A relaterad till jonpropeller s eller mission-design eller andra specifika ämnen där du kanske kan hitta många saker du behöver förstå innan du kommer till Mars.
- Begränsa ditt problem. En fråga per fråga.
Svar
Det otillfredsställande svaret är: numeriskt. Du tar en numerisk modell av solsystemet, numerisk, parametrisk modell av rymdfarkosten, skapar ett utkast till uppdragstangenterna som parametriska poster (avgångsförbränningstid, värde, införande bränntid, värde, väntar på returfönster, avgångsförbränning från Mars , återinför förutsättningar) – och sedan använder du en optimeringsalgoritm och låter datorn komma med svar närmast det optimala.
Analytisk metod, där du beräknar dessa värden ”för hand” skulle vara alldeles för komplicerad för att vara praktiskt taget användbar – det finns dussintals variabler, några extremt olinjära ekvationer (solsystemets gravitationsfält över tid) och medan teoretiskt möjligt finns det ingen matematiker på jorden som vågar modiga sådana en uppgift. I stället är svaret tufft genom en superdator, som beräknar miljontals simuleringar av uppdraget som skiljer sig lite efter parametrar och får en lösning som bäst uppfyller förutsättningarna.
Om du insisterar på analytisk lösning , du ca modellera den med hjälp av Lagrangian eller Hamiltonian Mechanics, där solsystemets gravitationsfält är det potentiella fältet, och varje flygsegment är en separat rörelseekvation, med begränsningar av start- och sluthastighet inställd på att vara lika med dessa för närliggande segment . Men för något mer komplicerat än 2-kroppsmodell kommer du att få en sådan röra av ekvationer som ingen vågar utmana att lösa.