Beste svaret
1G-trykk er lik 1 tyngdekraften med konstant akselerasjon, og det vil føre deg til Mars på omtrent 1 dag og 7 timer.
I utgangspunktet er 1G-skyv en gammel science fiction-standard for verdensrommet reise, fordi det skaper en konstant kunstig tyngdekraft, som gjør at astronautene dine kan leve i et relativt normalt miljø under reisen. Mer enn det belaster hjerter – mindre, og du mister bentetthet.
Den viktige ideen med denne typen reiser er at du er under konstant akselerasjon kontra konstant hastighet. Med dagens raketter – som den typen Elon Musk ønsker å bygge – akselererer du opp til kjørehastigheten din, slår av motoren og kaster til destinasjonen. Med konstant skyvekraft akselererer du halvveis dit.
Hvorfor halvveis? Fordi du må bremse for å komme tilbake til null hastighet, så i utgangspunktet snur du skipet på baksiden halvveis og bremser ned til din parkeringsbane. Jeg tror Jerry Pournelle hadde skrevet om dette som en utrolig åpenbar måte å kunngjøre deg selv for alle i destinasjonssolsystemet, fordi de vil se den enorme eksosrøret i et teleskop lenge før de kan finne ut detaljer om ditt faktiske skip. .
1G konstant skyvekraft er rask, men hvis astronautene dine er i en eller annen form for kryostase, kan du teoretisk akselerere raskere, selv om du til slutt er begrenset av lysets hastighet med mindre du har en slags varp drive.
En warpdrev er ikke nødvendig for konstant skyvekraft, men antagelig vil en fusjonsdrev kunne gjøre dette, og du kan bruke en relativt liten mengde drivmiddel akselert til en utrolig høy hastighet av fusjonsstasjon for akselerasjonen.
Svar
Hvor mye skyvekraft som trengs for å produsere 1 g av akselerasjon avhenger av skipets masse og fremdriftens effektivitet; det er ikke noe eneste svar her. ————— Hvis du kunne opprettholde 1 g av akselerasjon for hele turen – noe som ikke er mulig med dagens teknologi – er det to sett med svar, avhengig av om du vil stoppe på Mars eller bare gjøre en flyby.
Sak 1 (stopp): dette innebærer å akselerere halvparten av turen, og deretter redusere like for den andre halvparten. Så vi trenger bare å finne tiden for den ene halvdelen, og doble den.
På minimum avstand x (Jord og Mars i dårligere sammenheng, Jorden ved aphelion og Mars ved perihelion), t = \ sqrt {\ frac {x} {a}} = 74 600 \ text {s}, eller i underkant av 21 timer . Dobbelt dette for å få ca 41 timer. Ved maksimal avstand (Jord og Mars i overlegen forbindelse, Jorden ved aphelion og Mars ved aphelion), t = omtrent 56 timer; dobl dette for å få ca 112 timer.
Tilfelle 2 (flyby): akselerere hele veien Ved minimumsavstand, t = ca 29 timer; ved maksimal avstand, t = 79 timer.