1 Department of Physics and Astronomy, University of Sussex, Sussex House, Falmer, Brighton BN1 9RH, United Kingdom 2 Department of Physics and Astronomy, University College London, Gower Street, London WC1E 6BT, United Kingdom 3 Laboratoire de Physique de l'Ecole Normale Supérieure, ENS, Université PSL, CNR, Sorbonne Université Université de Paris, Paris 75005,法国4 75005,普林斯顿大学,佩顿霍尔,普林斯顿,新泽西州佩顿大厅,美国,美国美国5号荷兰德计算机研究所中心,纽约州纽约市162 5楼162 5楼,美国纽约市10010年,美国6美国纽约州粒子和粒子物理学部,纽约州纽约州,纽约州,纽约州。物理学,卡内基·梅隆大学,宾夕法尼亚州匹兹堡15213,美国8 DeepMind,伦敦,英国∗作者,应向其解决任何信件。
孩子们喜欢太空探索,但他们不一定知道火箭和航天器实际上是如何工作的。孩子们可以根据物理学使用以太空为主题的游戏,以了解有关金属圆柱体如何充满推进剂移动和在太空中相互作用的方式,同时仍然很开心。我们谈论我们的示例视频,重点关注儿童太空迷,以帮助他们开始。我们使用当前在稳定版本中可用的游戏,首先从基本概念2D游戏(例如Simpleerockets)开始,然后再使用Space -Flight Simulator(也是2D)。从那里,我们在Simpleerockets 2中提供了发展到3D运动的示例,现在称为Juno:New Origins,Kerbal Space Program和Kerbal Space Program的新版本2。我们将介绍如何教孩子Delta-V和特定冲动等概念。我们的目标是帮助孩子和老师从诸如亚轨道轨迹等简单概念和轨道上发展,再到火箭舞台,轨道转移,会合,登陆,降落以及最终的更先进的概念,最终,在跨层次的trips上获得的资源保护和效率。
太空电梯的建设将是巨大成本和风险的行星工程的鼓舞人心的壮举。但是,好处会超过成本和风险吗?确切地说,建立这种结构的目的是什么?例如,如果太空电梯可以每天提供无推进剂(免费释放)轨道转移到太阳系及其他行星的轨道转移该怎么办?我们认为,这种好处可能会超过成本和风险。但是太空电梯可以提供这样的服务吗?在本手稿中,我们检查了3层太空电梯启动系统设计,并对使用此类设计的航天器的轨道力学提供了详细的数学分析。我们发现所有设计中的限制因素是过渡到黄道平面的问题。对于第1级和第2层,我们发现可以将自由释放转移到所有外行星都是可能的,从而达到了远远超出了当前基于地球的火箭技术的能力,但由于行星对齐而导致的覆盖率显着。对于第3层电梯,我们发现每天都有可能快速的免费释放转移到太阳系中的所有行星。最后,我们表明,第2层和3个空间电梯可以潜在地使用配重执行上演的弹弓手术,从而提供了速度乘数,该速度乘数可以大大减少到外行星和星际目的地的运输时间。