Al realizar una transferencia interplanetaria de Hohmann, ¿son necesarias quemaduras adicionales de escape y captura además de las dos quemaduras de Transferencia Hohmann?

Cuando se realiza una transferencia Hohmann, se necesita un encendido para cambiar de una órbita baja a la órbita de transferencia de Hohmann (HTO), y un segundo encendido para cambiar de la HTO a una órbita alta. Sé cómo encontrar el delta-v requerido para ambas quemaduras.

¿Tienes que estar en una órbita de escape parabólica en referencia al planeta de origen para realizar la primera quemadura HT? ¿Qué pasa con una quema de captura para el destino? Si eso es cierto, ¿cuáles son los requisitos delta-v para una quemadura de escape desde una órbita circular y para una quemadura de captura desde una órbita de escape? No estoy tratando de ser muy preciso.

Respuestas (1)

¿Tienes que estar en una órbita de escape parabólica en referencia al planeta de origen para realizar la primera quemadura HT?

Las ecuaciones de transferencia de Hohmann ∆v normalmente asumen que no estás en órbita alrededor de otro cuerpo.

Todo lo siguiente asume que estamos haciendo algún tipo de aproximación "cónica parcheada" , donde definimos una esfera de influencia para cada cuerpo y pretendemos que es la única influencia gravitatoria significativa dentro de la esfera.

Considere hacerlo en tres quemaduras separadas:

  • una quemadura de escape parabólica desde una órbita de estacionamiento circular baja,
  • una transferencia de Hohmann quemada desde el borde del SOI del planeta de origen hasta el borde del SOI del planeta de destino,
  • una quema de captura desde un sobrevuelo parabólico a una órbita de estacionamiento circular en el destino (esto es lo mismo que una quema de escape, pero a la inversa).

Esto es fácil de calcular. Tenga en cuenta que la quemadura de escape lo deja a velocidad 0 a una distancia infinita del planeta de partida; todavía tiene una velocidad de salida considerable cuando deja el SOI (que es solo velocidad de escape a la altitud de SOI), que puede aplicar al costo del Hohmann, y de la misma manera puede deducir la velocidad de escape del destino en SOI del costo de los Hohmann.

En la práctica, es más eficiente combinar el encendido de escape con la etapa de elevación de la órbita del Hohmann, y combinar el encendido de captura con el segundo encendido del Hohmann. Obtiene un beneficio significativo del efecto Oberth , por lo que lo anterior es una gran sobreestimación.

¿Cuáles son los requisitos delta-v para una quema de escape desde una órbita circular y para una quema de captura desde una órbita de escape?

Los quemados de escape y captura son simétricos, y deberían ser solo la diferencia entre la velocidad de la órbita circular y la velocidad de escape desde una determinada altitud de la órbita de estacionamiento.

Eso respondió a mi pregunta, gracias. Si está bien, también me gustaría preguntar si es razonable ir de una luna directamente a la luna de un planeta separado en un escape/transferencia/captura, o si la nave espacial siempre debe orbitar el planeta primero antes de ir interplanetaria.
Al realizar la quemadura de escape, es típico agregar la quemadura de transferencia Hohmann inicial también porque entonces puede aprovechar el Efecto Oberth ( en.wikipedia.org/wiki/Oberth_effect ) que reduce en gran medida el Delta-V que uno tiene que proporcionar la quemadura de Hohmann. No olvide las pequeñas quemaduras de corrección de trayectoria y un cambio de avión en el medio para apuntar también al avión de destino.
@ user36065 Debería hacer eso como una pregunta separada. Sospecho que en la práctica querrás hacer el encuentro con la luna de destino por separado, al menos la primera vez que lo hagas, pero ciertamente es posible y eficiente ir directamente a la luna.
Estás sobrestimando seriamente el costo total. Para algo como Marte, la combustión de escape + transferencia agrega solo 390 m/s sobre la combustión de escape.
@ user36065 Loren tiene razón, mi estimación está muy lejos. No use esta respuesta para planificar un viaje interplanetario hasta que haya tenido la oportunidad de corregir.
Al realizar una transferencia interplanetaria de Hohmann, ¿son necesarias quemaduras adicionales de escape y captura además de las dos quemaduras de Transferencia Hohmann?
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