火箭驱动的 Penrose 能量抽取的稀有性

我们在固定的 Kerr 背景下对平赤道顺时针飞行进行研究，使用明确的驾驶方案。航天器在ergosphere内喷射废料；当废料获得负的克illing 能量时，剩余的航天器通过4-动量守恒获得能量。跨320,000个模拟轨道覆盖黑洞自转、废料速度和轨道参数，抽取并逃逸在广泛的参数扫描中稀有（最多${\sim}1\%$），且需要高自转（$a/M\gtrsim 0.89$）、高度相对废料（$v_e\gtrsim 0.91c$）以及精细调谐的初始条件。在最优调谐下，成功率在$a/M = 0.95$时达到${\sim}70\%$。对于代表性的逃逸轨道，单个近点脉冲在辐射效率上优于本文中研究的连续推力控制器。所有给出的阈值都是经验的，并且特定于研究的轨道系列、先验和驾驶协议。