¿Qué se necesitaría para mover la Estación Espacial Internacional a una órbita lunar? (Incluso si no es práctico).

Además de la sugerencia del propulsor iónico, debe considerar el uso de un sistema de sujeción electrodinámico. A medida que la AISS gira alrededor de la Tierra y el planeta gira, las líneas magnéticas de fuerza de la magnetosfera barren constantemente la estación. Si despliega una cuerda larga de material muy fuerte como Kevlar con cableado eléctrico incorporado, las líneas de fuerza magnéticas que pasan generarán una corriente. No hay almuerzo gratis, ya que la corriente se genera, la estación pierde energía potencial de su posición al convertir esa energía en electricidad, en otras palabras, el tamaño de la órbita se reduce a medida que se genera la electricidad. La buena noticia es que el efecto es completamente reversible, por lo que si la tripulación carga los cables eléctricos de la energía del suministro de energía solar se agrega al impulso orbital en lugar de eliminarse y la estación orbita un poco más alto cada vez que pasa una vez alrededor del planeta. Cuanto más largo sea el cable y más fuerte sea la corriente, mayor será el aumento del impulso, por lo que con el cable práctico más largo y la mayor salida eléctrica disponible, puede aumentar suavemente la órbita de la estación gradualmente hasta que se acerque al punto L1. L1 es el punto en el espacio donde la gravedad de la Tierra y la Luna están en equilibrio entre sí, por lo que una vez que alcanzas esa altitud, un uso muy pequeño de los propulsores de control en la estación lo cambiaría de la órbita terrestre alta a la órbita lunar alta.

La luna todavía está bien dentro de la magnetosfera de la Tierra, por lo que desde la órbita lunar alta todavía puede usar el sistema de sujeción para cambiar gradualmente su altitud hasta que orbita la luna en la latitud que decidió que es mejor para sus objetivos.

* Tenga en cuenta que no soy un experto y que estoy usando estimaciones de números fuera de wikipedia.

Presupuesto Delta-v – Wikipedia

Ese ^ artículo dice que para llegar desde LEO (órbita entre 160–2000 km de la tierra) necesita aprox. 8 km / s delta v para alcanzar la órbita de la luna baja. La ISS a unos 400 km de la tierra, por lo que supongo que se necesita el extremo superior de los 8 km / s para la tarea. Para que esto suceda, asumiremos que el dinero no es un objeto.

ISS disfruta de un reinicio después de que Progress M-26M inicialmente se porta mal

Basado en este ^ artículo, la nave espacial de carga rusa Progress no tripulada tiene suficiente delta v después de atracar en la estación para quemar sus motores durante 15 minutos. Supongo que los motores pueden disparar más rápido, pero si la aceleración resultante es demasiado alta, estropearía los instrumentos de cero g, experimentos, etc. Entonces diremos que 15 minutos por impulso es un buen punto de referencia. En este caso, el Progreso le dio a la estación 1,64 m / s de delta-v, pero seremos optimistas y diremos 2 m / s, ya que eso es lo que necesita la ISS por mes. 8,000 / 2 = 4,000 nave espacial Progress necesaria para impulsar la ISS. A medida que la órbita de la ISS se eleva, para evitar complicar las matemáticas, asumiremos que Roscosmos utiliza cohetes lanzadores cada vez más grandes para llevar el Progreso a la estación con la misma cantidad de combustible para el delta v. alrededor de 2 horas como mínimo, en total si los astronautas trabajaran 12 horas por día sin parar en esto, obtendrían aproximadamente 12 m / s de delta-v por día. 8,000 / 12 = 666.66 días (divertido). En este punto, teóricamente, la EEI, dada la activación de cada progreso en la dirección correcta, estaría en OVM. ¿A que costo? No me imagino que una escapada de ~ 2 años volando un campo de fútbol a la luna sería fácil … además del trabajo sin parar, las tripulaciones estarían cada vez más lejos de la tierra, lo que requeriría cápsulas de Soyuz tripuladas más grandes con más combustible y escudos térmicos más fuertes para protéjalos de la reentrada, ya que los 8 km / s son solo más velocidad que la que se necesita para quemar en la atmósfera. Cada Progreso en sí cuesta ~ $ 40 millones, y supongo que los costos adicionales de vehículos de lanzamiento más grandes para llevar los Progress-es a una ISS en órbita lunar al menos duplicarían el costo. Eso significa, optimistamente, que está buscando 80mil / lanzamiento y 480mil / día, asumiendo una capacidad de lanzamiento vertiginosa en Kazhakstan y un trabajo sin parar durante dos años. Al final, el costo total es de ~ 320 mil millones de dólares, pero probablemente más que eso. Eso es mucho más de lo que cuesta la ISS ahora, con estimaciones para eso en ~ 100 mil millones. Loco, pero aún técnicamente posible. El costo probablemente se distribuiría proporcionalmente entre las contribuciones de los países participantes en la EEI para facilitar el manejo del pago.

4.04 km / s adicionales si usa cohetes químicos y desea llegar en días. En primer lugar, es un poco menos de la mitad de lo que se necesitó para subirlo. Pero esos cohetes deben estar en el espacio, por lo que tomaría aproximadamente 5 veces más lanzamientos de los que actualmente usa.

O 8.0km / s para un motor de iones. Lo que solo llevaría 1 lanzamiento, pero llevaría meses llegar allí.

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