Design of a rapid transit to Mars mission using laser-thermal propulsion
Notice bibliographique
Résumé
The application of directed energy to spacecraft mission design is explored using rapid transit to Mars as the design objective. An Earth-based laser array of unprecedented size (10-m diameter) and power (100 MW) is assumed to be enabled by ongoing developments in photonic laser technology. A phased-array laser of this size and incorporating atmospheric compensation would be able to deliver laser power to spacecraft in cislunar space, where the incident laser is focused into a hydrogen heating chamber via an inflatable reflector. The hydrogen propellant is then exhausted through a nozzle to realize specific impulses of 3000 s. The architecture is shown to be immediately reusable via a burn-back maneuver to return the propulsion unit while still within range of the Earth-based laser. The ability to tolerate much greater laser fluxes enables realizing the combination of high thrust and high specific impulse, making this approach favorable in comparison to laser-electric propulsion and occupying a parameter space similar to gas-core nuclear thermal rockets (without the requisite reactor). The heating chamber and its associated regenerative cooling and propellant handling systems are crucial elements of the design that receive special attention in this study. The astrodynamics and the extreme aerocapture maneuver required at Mars arrival after a 45-day transit are also analyzed in detail. The application of laser-thermal propulsion as an enabling technology for other rapid transit missions in the solar system and beyond is discussed.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».