如果您有恆定的1G推力所需的能量,那麼到達我們太陽系中的行星需要多長時間?距離最近的5個太陽係要多久?
假設中途翻轉並減速。
如果您有恆定的1G推力所需的能量,那麼到達我們太陽系中的行星需要多長時間?距離最近的5個太陽係要多久?
假設中途翻轉並減速。
假設加速度恆定,則$ d =(1/2)a t ^ 2 $。因此,隨著時間的變化,行進的距離是一個很好的拋物線。
如果您想要花費特定距離的時間,可以很容易地操作$ d =(1/2)at ^ 2 $。
$ t = \ sqrt {2d / a} $
如果使用米和秒作為單位,則$ a = 9.8米/秒^ 2 $
到達月球一半的距離大約需要1.75個小時。減速所花費的另一半距離將花費相同的時間。
使用天數和AU(天文單位),我們可以看到3天將獲得約2.5 AU(木星的一半)。 4.5天將為您提供5 AU(土星的中途路程)。 9天將為您提供20 AU(距離柯伊伯帶的中途還超過一半)
星際距離變得更加棘手。在牛頓力學中,v = at,因此以1 g的加速度達到c需要不到一年的時間。但是相對論是不允許的,我們只能接近c。
我們的牛頓模型在經過近一年的加速後還可以,並且在相對論毀掉了這個漂亮的拋物線之後:
在1 g下運行1年後,我們將經過0.5光年,而我們的速度將接近極限。在我們接近c之後,在那裡,所以為每個光年距離添加一年多一點。
不假設有任何時間進行軌道操縱,將中途旋轉180°進行減速,不假設行星(以及Luna)離地球最近的距離,並且不考慮燃料燃燒(即字面常數1g加速度):
月球/月球:
最靠近地球的地方( Supermoon):356,577公里
旅行時間(9.80665點) m / s 2 sup>,不減速):2h 22m 12s
行駛時間(9.80665 m / s 2 sup>,中途減速):3h 20m 24s
水星:
離地球最近:7730萬公里
行駛時間(9.80665 m / s 2 sup) >,不減速):1d 10h 52m 48s
行駛時間(以9.80665 m / s 2 sup>,中途減速):2d 1h 19m 12s
金星:
離地球最近:4000萬公里
行進時間(以9.80665 m / s 2 sup>進行,無減速):1d 1h 5m 2s
行駛時間(以9.80665 m / s 2 sup>,中途減速):1d 11h 28m 48s
火星:離地球最近的距離:6,500萬公里
行進時間(以9.80665 m / s 2 sup>,無減速度):1d 7h 58m 5s
行進時間(以9.80665 m / s 2 sup>,中途減速):1d 21h 13m 1s
木星:
最接近地球:588百萬公里
行進時間(以9.80665 m / s 2 sup>,無減速度):4d 0h 11m 2s
行進時間(以9.80.6665 m / s 2 sup> >,在中途減速):5d 16h 2m 2s
土星:
離地球最近:12億公里
旅行時間(在9.80665 m / s 2 sup>時無減速):5d 17h 25m 1s
行駛時間(在9.80665 m / s 2 sup>時中途減速):8d 2h 20m 24s
天王星:
離地球最近:25.7億公里
行進時間(以9.80665 m / s計) > 2 sup>,不減速):8d 9h 6m 0s
行駛時間(在9.80665 m / s 2 sup>,中途減速):11d 20h 24m 0s
海王星:
離地球最近:43億公里
行駛時間(9.80665 m / s 2 sup>,不減速):10d 20h 7m 48s
行駛時間(9.80665 m / s 2 sup>,中途減速): 15d 7h 52m 48s
冥王星:
離地球最近:42.8億公里
行進時間(9.80665 m / s 2 sup>,不減速):10d 19h 31m 12s
行駛時間(在9.80665 m / s 2 sup>,中途減速):15d 7h 1m 12s
根據維基百科,星際旅行在1G時大約需要1年+距離(以光年為單位)。例如,半人馬座Proxima(4.2光年)將需要5.2年。
但是從固定觀察員在出發點的角度來看,該時間是。從旅行者的角度來看,旅行的持續時間將更少,這歸因於愛因斯坦相對論所預測的時間膨脹效應。從靜止的觀察者的角度來看,距離越大,速度越大。從靜止的觀察者的角度來看,旅行者接近光速時的加速度會降低。旅行者將看不到他們的速度和光速之間的變化。相反,他們會以越來越慢的速度經歷時間,這將有效地導致到目的地的距離變短。
由於時間膨脹效應,1G加速度應該足以在我們星系中的任何地方以更少的速度傳播從旅行者的角度來看,比一生的壽命要長,但從靜止的觀察者的角度來看,則比一生的壽命要長。
有關時間擴散效果的更多信息,請閱讀斯蒂芬·霍金的《時間簡史》