¿Cómo llegar de la tierra a otro planeta/la luna? ¿Qué sucede en el camino? [cerrado]

La respuesta corta es fácil. Respuesta larga, hay muchas matemáticas involucradas y no tengo práctica con mis matemáticas, pero hay algunas partes básicas que sus estudiantes deberían poder seguir. Es un poco confuso, no está mal.

Podemos ignorar el movimiento de la Tierra alrededor del sol en su mayor parte, pero no la velocidad de escape de la Tierra.

Comience con el experimento mental de bala de cañón de Newton . Eso te llevará al espacio, y ese es un ejemplo de velocidad orbital. Con un lanzamiento lo suficientemente rápido, la bala de cañón entra y permanece en la órbita de la Tierra.

2º, explique la diferencia entre la velocidad de escape y la velocidad orbital . La velocidad de escape es mayor que la velocidad orbital y la bala de cañón que orbita la Tierra realmente no ha escapado de la Tierra, todavía está en la esfera de influencia gravitatoria de la Tierra. Necesitas una velocidad de escape (o muy cercana a ella) para llegar a la luna, unos 11,2 KM/s. Puedes salirte con la tuya un poco menos porque la Luna tampoco ha escapado completamente de la Tierra.

Los astronautas no pueden salir disparados de un cañón a altas velocidades porque son demasiadas fuerzas G, por lo que lo que hacen los lanzamientos de cohetes es acelerar durante unos minutos. (probablemente podría buscar la cantidad precisa de fuerzas G), pero dentro de las fuerzas G que los humanos pueden tolerar. Si experimentan 4G, están acelerando el equivalente a 3G (o 29,4 metros por segundo), al menos al principio, a medida que se alejan de la Tierra, la aceleración gravitatoria hacia la Tierra disminuye y después de solo unos minutos pueden apagarse. de la lancha y deslícese hacia la luna. La mayor parte del viaje a la luna se hace de esta manera, simplemente a la deriva por el espacio. No querrás ir demasiado rápido porque solo necesitarás reducir la velocidad cuando te acerques a la luna nuevamente y la luna no tiene atmósfera para ayudar a la desaceleración como lo hace la Tierra.

El impulso de las naves atraviesa el campo gravitatorio combinado de, principalmente, la Tierra, el Sol y la Luna, y las matemáticas se vuelven bastante complicadas, por lo que el lanzamiento debe ser bastante preciso.

La Luna también orbita la Tierra a aproximadamente 2,300 millas por hora y esa velocidad orbital también debe coincidir, dado que el cohete a menudo entrará en una órbita parcial alrededor de la Luna, esa velocidad orbital alrededor de la Tierra también debe coincidir.

Una vez hecho esto, aterrizar en la luna requiere una desaceleración lo suficientemente simple como para tener un aterrizaje lo suficientemente suave como para no dañar ningún equipo. (Esto probablemente no es tan fácil como parece).

Una órbita alrededor de la luna no es estrictamente necesaria, pero se utilizó una órbita parcial para ayudar a aterrizar en el lugar deseado. También se utilizó una órbita parcial alrededor de la Tierra en el lanzamiento a la Luna.

Se alejan aceleradamente de la Tierra en 2 tiempos diferentes, primero para dejar la Tierra y entrar en la órbita terrestre. Ese es el grande, luego desde un lugar diferente (y ni siquiera una hora más tarde) para acelerar fuera de la órbita de la Tierra hacia la Luna.

Ver diagrama.

Fuente

Al menos, ese es un resumen bastante básico. Doy la bienvenida a la corrección si me equivoqué o me perdí algo importante.