Dynamic soaring as a means to exceed the solar wind speed
Notice bibliographique
Résumé
A technique by which a spacecraft can interact with flows of ionized gas in space (the solar wind or interstellar medium) in order to be accelerated to velocities greater than the flow velocity is explored. Inspired by the dynamic soaring maneuvers performed by sea birds and gliders in which differences in wind speed are exploited to gain velocity, in the proposed technique a lift-generating spacecraft circles between regions of the heliosphere that have different wind speeds, gaining energy in the process without the use of propellant and only modest onboard power requirements. In the simplest analysis, the spacecraft motion can be modeled as a series of elastic collisions between regions of the medium moving at different speeds. More detailed models of the spacecraft trajectory are developed to predict the potential velocity gains and the maximum velocity that may be achieved in terms of the lift-to-drag ratio of the vehicle. A lift-generating mechanism is proposed in which power is extracted from the flow over the vehicle in the flight direction and then used to accelerate the surrounding medium in the transverse direction, generating lift (i.e., a force perpendicular to the flow). Large values of lift-to-drag ratio are shown to be possible in the case where a small transverse velocity is imparted over a large area of interaction. The requirement for a large interaction area in the extremely low density of the heliosphere precludes the use of a physical wing, but the use of plasma waves generated by a compact, directional antenna to impart momentum on the surrounding medium is feasible, with the excitation of R-waves, X-waves, Alfven waves, and magnetosonic waves appearing as promising candidates. A conceptual mission is defined in which dynamic soaring is performed on the termination shock of the heliosphere, enabling a spacecraft to reach speeds approaching 2% of c within two and a half years of launch without the expenditure of propellant. The technique may comprise the first stage for a multistage mission to achieve true interstellar flight to other solar systems.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 tête enseignante, 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 ».