Asistencia por gravedad para viajes tripulados

En general, Gravity Assists no reduce la cantidad de tiempo, a menos que vayas muy lejos. Por ejemplo, Galileo tardó 6 años en llegar a Júpiter después de realizar 3 sobrevuelos, uno de Venus, dos de la Tierra. Comparativamente, New Horizons llegó allí en poco más de un año, Voyager en 18 meses y Pioneer en aproximadamente 2 años. Sin embargo, hay un ahorro considerable de combustible al hacer los sobrevuelos.

Sin embargo, si ya va a atravesar la órbita de un objeto, un sobrevuelo podría acelerarlo. Por lo tanto, las Voyagers van más rápido a través del espacio que New Horizons, debido al sobrevuelo adicional de Saturno que recibieron las Voyagers.

Llegar a Marte no tendría candidatos para acelerar el tiempo de viaje, excepto quizás la luna, ya que Marte es el planeta más fácil de alcanzar desde la Tierra. Un sobrevuelo de Júpiter probablemente haría que una misión a Saturno fuera más rápida, si se alinea correctamente.

Una asistencia de gravedad (o una honda) es uno de los muchos compromisos en el diseño de misiones. En lugar de ir a algún lugar directamente, primero vas a otro lugar y usas el impulso de un cuerpo planetario para acelerar tu propio movimiento y encajar así en un presupuesto Delta-V.

Entonces, el quid del problema es que las ayudas de la gravedad toman tiempo. Para misiones no tripuladas, esto es aceptable ya que la aviónica y los instrumentos científicos están protegidos y pueden apagarse cuando no se necesitan.

Para las misiones tripuladas, la existencia de un entorno de radiación implacable debido al viento solar y los rayos cósmicos galácticos significa que debe hacer el viaje lo más corto posible. El desacondicionamiento muscular y la pérdida ósea también son amenazas que surgen en la microgravedad. Además, si el viaje es más corto, no necesitas tanta masa dedicada al soporte vital (oxígeno, comida, ropa, papel higiénico). Por lo tanto, en general, las asistencias por gravedad no son adecuadas para vuelos tripulados.

Hay excepciones :

• tirachinas alrededor de planetas gigantes (y sus lunas más pesadas) cuando quieras estudiar las lunas,

• trayectorias de retorno libre (en caso de que su propulsión no funcione correctamente) y

• Las opciones de órbita del ciclador de Buzz Aldrin (con o sin asistencia de gravedad motorizada; estas son las órbitas que vuelven a visitar, por ejemplo, Marte y la Tierra sin gastar mucho combustible), una pequeña variación del "retorno libre".

En una nota puramente personal (y si me preguntan), preferiría una trayectoria de aceleración/desaceleración de 1 g constante de braquistocrona a cualquier truco para resolver los problemas de gravedad artificial y protección contra la radiación simultáneamente.

Las opciones de buenas asistencias por gravedad son limitadas. Lo máximo que uno puede ganar es la velocidad relativa del objeto por el que pasa. La velocidad orbital de la Luna es de sólo 1 km/s. Los objetos con poca masa también son menos eficientes de usar. Algunas sondas que se encontraban cerca de la Tierra, como las sondas STEREO, utilizaron la Luna como asistencia gravitatoria. amanecer y rosetaMarte usado. Pero Júpiter es perfecto con 13 km/s en órbita. Las seis sondas que fueron más allá de Júpiter lo usaron como asistencia por gravedad (sin contar a Rosetta, que temporalmente está un poco más allá de la órbita de Júpiter). Y uno podría recibir un impulso adicional de Io, que orbita alrededor de Júpiter a 17 km/s. Pero, por supuesto, solo sería útil para la segunda mitad de un viaje a Saturno a 10 AU de distancia. Sin embargo, los viajes tripulados tan lejos son muy futuristas. Hoy no existe ningún plan para enviar humanos más allá de la Luna. Varias tecnologías necesarias como la energía nuclear espacial y la "gravedad" centrífuga permanecen completamente sin investigar y fuera de la agenda.