Kommentare
- Ich glaube nicht, dass Sie erwarten können, dass jemand das gesamte Problem für Sie bearbeitet, besonders wenn Sie habe ' nicht versucht, einen Teil des Problems selbst zu lösen. Wenn Sie sich hier nach anderen Fragen umsehen, werden Sie ' feststellen, dass im Allgemeinen eine bestimmte Frage oder ein eng definierter Schritt gestellt wird, der besonders schwer zu berechnen ist. " Bitte sagen Sie mir, wie ich eine Rakete zum Mars abfeuern kann. " ist eine viel zu große Frage. Willkommen bei stackexchange. Wenn Sie an der Tour teilnehmen , können Sie hier weiterlesen, wie Sie eine gute Frage stellen können.
- Sie können auch die Tags verwenden um nach Q & A zu suchen, das mit Ionentriebwerk s oder mission-design oder andere spezifische Themen, bei denen Sie möglicherweise viele Dinge finden, die Sie verstehen müssen, bevor Sie zum Mars gelangen.
- Bitte schränken Sie Ihr Problem ein. Eine Frage pro Frage.
Antwort
Die unbefriedigende Antwort lautet: numerisch. Sie nehmen ein numerisches Modell des Sonnensystems, ein numerisches, parametrisches Modell des Raumfahrzeugs, erstellen einen Entwurf der Missionsschlüsselpunkte als parametrische Eingaben (Abflugbrennzeit, Wert, Einfügebrennzeit, Wert, Warten auf Rückkehrfenster, Abflugbrand vom Mars , Wiedereintrittsvoraussetzungen) – und dann wenden Sie einen Optimierungsalgorithmus an und lassen den Computer Antworten finden, die dem Optimum am nächsten kommen.
Ein analytischer Ansatz, bei dem Sie diese Werte „von Hand“ berechnen, wäre viel zu komplex praktisch verwendbar – es gibt Dutzende von Variablen, einige extrem nichtlineare Gleichungen (Gravitationsfeld des Sonnensystems über die Zeit) und während theoretisch möglich, gibt es keinen Mathematiker auf der Erde, der es wagen würde, solchen zu trotzen Stattdessen wird die Antwort durch einen Supercomputer brutal erzwungen. Dabei werden Millionen von Simulationen der Mission berechnet, die sich geringfügig von den Parametern unterscheiden. So erhalten Sie eine Lösung, die die Voraussetzungen am besten erfüllt.
Wenn Sie auf einer analytischen Lösung bestehen Sie ca n Modellieren Sie es mit der Lagrange- oder Hamilton-Mechanik, wobei das Gravitationsfeld des Sonnensystems das Potentialfeld ist und jedes Flugsegment eine separate Bewegungsgleichung ist, wobei die Beschränkungen der Start- und Endgeschwindigkeit gleich denen der benachbarten Segmente eingestellt sind . Aber für etwas Komplexeres als ein 2-Körper-Modell wird es zu einem solchen Durcheinander von Gleichungen kommen, dass niemand es wagen würde, die Lösung dieser Probleme in Frage zu stellen