Para una nave espacial dada, en una órbita LEO dada, suponiendo que tiene todos los datos necesarios, ¿cómo elige la velocidad y el tiempo de quemado necesarios (o la posición en órbita) para llegar a un punto determinado en la tierra con una trayectoria balística?
En realidad, una quema de reingreso nunca sería suficiente para llegar a un punto específico. Lo máximo a lo que puede apuntar es dentro de un área determinada (por ejemplo, amerizar en el Pacífico), pero las incertidumbres en su posición de impacto real serán muy grandes. O tiene que realizar maniobras correctivas regularmente o se asegura de que su nave espacial se queme y nunca llegue al suelo.
Ahora, suponiendo que tiene un modelo MUY preciso de la atmósfera (incluido el viento) y un conocimiento preciso de la actitud de su satélite, el proceso de determinar la duración y la dirección de encendido requeridas es una optimización puramente numérica. Las ecuaciones de movimiento de un satélite que vuelve a entrar son muy no lineales y no existe una solución analítica.
En realidad, será una combinación de optimización numérica para calcular el reingreso y luego un sofisticado sistema de control para mantener el satélite lo más cerca posible de la trayectoria de referencia.
Editar: en el caso de los aviones espaciales, esto no es válido, ya que pueden deslizarse hacia el lugar al que quieren ir y tener mucho más control sobre su trayectoria.
No es realmente una respuesta científica, pero debería ayudar con la pregunta:
Un reingreso descontrolado es en su mayoría impredecible. Si un satélite en una órbita terrestre baja experimenta resistencia debido a la fricción atmosférica, es casi imposible predecir el reingreso. La resistencia depende de toneladas de factores, como la actividad solar y el clima, y cambia constantemente. Dado que el satélite orbita alrededor de toda la tierra una vez cada ~90 minutos, si te equivocas por 45 minutos, ya estás en el otro lado del planeta (más algún cambio de la rotación de la tierra). Cuanto más se acerque, mejor podrá calcular, a menudo basándose en mediciones en vivo. Es por eso que es imposible saber dónde chocará un satélite en descomposición incluso el día antes de que se estrelle.
Controlado es un poco diferente. Suponiendo que no tiene una órbita fuertemente elíptica, si se quema retrógrado (es decir, contra la dirección de vuelo orbital, básicamente "frenando"), crea un perigeo (es decir, el punto más bajo en órbita) en el otro lado exacto del objeto que está orbital. Con una quemadura retrógrada lo suficientemente fuerte, puede bajar ese punto profundamente en la atmósfera o en el planeta. Calcule correctamente y puede crear un punto de reingreso a su elección; no es muy preciso, pero al menos puede golpear de manera confiable un área específica de un océano de su elección o, digamos, Siberia.
Los transbordadores espaciales hacen eso y agregan control sobre el vuelo atmosférico a la mezcla, lo que les da suficiente control para aterrizar en una pista.
La forma en que las naves espaciales hacen esto es a través de un reingreso utilizando las mejores estimaciones de la atmósfera y haciendo algunas correcciones leves en el camino mientras reingresan. El mejor ejemplo de esto es el transbordador espacial, que podría aterrizar con precisión debido a las superficies aerodinámicas; sin embargo, todas las naves espaciales tienen cierta capacidad para dirigirse por sí mismas dentro de la atmósfera. Es muy raro tener una "reentrada balística" pura, sin embargo, a veces se hicieron, particularmente en los primeros días del programa espacial.
Básicamente, orientar la cápsula le permitirá cambiar ligeramente su dirección. Soyuz puede aterrizar con una precisión de 28 km. Consulte ¿Cómo se compara la precisión de aterrizaje de Dragon (bajo paracaídas) con Soyuz? para algunas comparaciones con Dragon y algunos valores brutos.
UH oh
SF.
Urna de pulpo mágico