Калькулятор путешествий к экзопланетам

Планировщик полётов к экзопланетам переводит огромные расстояния между звёздами в оценки масштаба миссии. Световой год — расстояние, которое свет проходит за один юлианский год. Поэтому для корабля, движущегося с постоянной долей скорости света, время в земной системе отсчёта определяется просто: расстояние в световых годах делится на эту долю. До цели в 4.37 светового года при 10 процентах скорости света потребуется 43.7 года. Эта идеализированная зависимость полезна для сравнения концепций двигателей до добавления подробных этапов траектории. На высоких скоростях специальная теория относительности меняет время, переживаемое на борту. Калькулятор применяет фактор Лоренца для отображения собственного времени путешественников. Наблюдатели на Земле по-прежнему измеряют более длинное координатное время, а движущиеся вместе с кораблём часы накапливают меньше времени. При обычных скоростях космических аппаратов разница мала, но становится существенной при приближении к скорости света. Корабль с массой не может достичь ровно 100 процентов скорости света, поэтому ввод должен оставаться ниже этого предела. Для оценки энергии используется релятивистская кинетическая энергия, а не классическое выражение половины массы, умноженной на квадрат скорости. Это энергия, необходимая для разгона введённой массы корабля из состояния покоя до крейсерской скорости. Реальной миссии нужна дополнительная энергия для торможения, компенсации потерь преобразования, работы бортовых систем и, возможно, разгона рабочего тела. Поэтому показанное значение — физическая основа, а не полный топливный бюджет. Для перевода энергии в расход рабочего тела также нужны заданные КПД двигателя и модель истечения. Используйте результаты для сравнения целей, скоростей и масс при одинаковых допущениях. Модель предполагает прямолинейное движение с постоянной крейсерской скоростью и не учитывает время разгона, гравитационные манёвры, межзвёздное сопротивление, навигационные запасы и планирование задержек связи. Реальное проектирование требует профиля скорости, схемы двигательной установки, анализа защиты, плана надёжности и стратегии жизнеобеспечения. Тем не менее калькулятор быстро показывает главный компромисс: небольшое увеличение релятивистской скорости сокращает время путешественника, но резко повышает требуемую кинетическую энергию.