¿Cómo puede el Tesla de Elon Musk alcanzar la órbita de Marte?

No he podido encontrar declaraciones sobre la órbita exacta del objetivo, pero el consenso general es que la carga útil no estará en órbita alrededor de Marte, estará en una órbita elíptica alrededor del sol y 'tocará' el área de espacio en el que orbita Marte. Alcanzar una órbita alrededor de Marte requiere mucho más combustible, el verdadero objetivo de este lanzamiento es probar las capacidades de los cohetes, por lo que tiene sentido poder usar algo de combustible para aterrizar los propulsores en lugar de usar ese combustible para insertar una carga bastante inútil en Marte. orbita.

Como se sugiere en los comentarios a continuación, Musk puede haber sido deliberadamente vago sobre la órbita objetivo en un intento de hacernos suponer que estará en órbita alrededor de Marte y, por lo tanto, un logro mayor de lo que realmente es. El sitio web de SpaceX hace la misma declaración , afirmando que Falcon Heavy puede llevar una carga útil de 16.800 kg 'a Marte'. El peso de un Tesla ronda los 1.300 kg.

De la publicación de Instagram de Musk :

Los vuelos de prueba de nuevos cohetes suelen contener simuladores de masa en forma de bloques de hormigón o acero. Eso parecía extremadamente aburrido.

Por supuesto, cualquier cosa aburrida es terrible, especialmente las empresas, por lo que decidimos enviar algo inusual, algo que nos hiciera sentir.

La carga útil será un Tesla Roadster original, jugando Space Oddity, en una órbita elíptica de Marte de mil millones de años .

La frase "órbita elíptica de Marte de mil millones de años" suena como si pudiera ser una órbita elíptica de Marte (orbitando alrededor de Marte ) en un contexto técnico, pero en una publicación en las redes sociales, la interpretación podría ser un poco más vaga.

Para explicar la órbita esperada, la siguiente imagen es un diagrama de una Transferencia Hohmann, el método de transferencia más eficiente en combustible entre dos objetos que orbitan el mismo cuerpo. El círculo gris es el Sol, el anillo verde es la órbita de la Tierra alrededor del sol y el anillo rojo es la órbita de Marte alrededor del sol. La transferencia se realiza con dos quemaduras, primero te mueves de la órbita verde a la órbita roja, luego, una vez que alcanzas la órbita objetivo, circularizas tu órbita.

SpaceX planea hacer solo el primer encendido y orbitar en el anillo amarillo, lo que les permitirá alcanzar la órbita de Marte alrededor del Sol, pero no quedarse allí para siempre. La 'Transferencia Half-Hohmann' les permite hacer esto de la manera más económica posible y aún afirmar que llegan a Marte.

El tweet es un poco engañoso, la ciencia espacial es bastante difícil sin el límite de 140 caracteres por tweet.

No puede alcanzar la órbita de Marte. Eso requeriría algún tipo de combustible de cohete estable a largo plazo a bordo, y la capacidad de separarse de la segunda etapa, ninguno de los cuales parece ser el caso en el cohete. Sin mencionar que requeriría la aprobación del gobierno de los EE. UU. para hacerlo según la ley de protección planetaria, no tiene ningún indicador de poder para mantenerlo en funcionamiento durante tanto tiempo, y eso agregaría un gran gasto general a la misión. Por último, requeriría que el lanzamiento se produzca en una ventana de transferencia de Marte, lo que no sucederá hasta marzo.

Creo que el deseo no es orbitar alrededor de Marte, sino alcanzar la órbita de Marte alrededor del Sol. Quizás una órbita elíptica con un extremo a la distancia de la Tierra y un segundo en Marte. Un sobrevuelo cercano de Marte podría ser posible, pero orbitar Marte no lo es.

Editar: solo para agregar un poco más. El costo de enviar el Telsa al espacio sin "inteligencia" es probablemente inferior a un millón. Tendrían que hacer una prueba de vacío, una prueba de vibración, fabricar el soporte y probablemente hacer algunas modificaciones, pero en general no se requeriría una gran cantidad de ingeniería.

Para orbitar Marte, necesitaría lo siguiente:

1. Combustible para cohetes de larga duración, de cantidad variable. Tendría que hacer algún tipo de corrección de rumbo a mitad de camino. Esto también tendría que estar centrado en la masa de la carga útil, para permitir que funcione. Tenga en cuenta que requeriría algunos pequeños ajustes a mitad de camino, así como un quemado más largo en órbita.
2. Energía a largo plazo: lo más probable es que las baterías, aunque grandes, no sean suficientes.
3. Control de actitud: tendría que involucrar algunas boquillas para el ajuste.
4. Aprobación de la NASA- Para cumplir con las leyes de Protección Planetaria.
5. Comunicación de largo alcance. Una especie de plato.
6. Una especie de procesador para conectar todo junto.
7. Control térmico.
8. Lanzamiento en la ventana de lanzamiento adecuada.

Básicamente, tendrían que convertir el Roadster en un satélite adecuado. No hay evidencia de que se haya hecho ALGO de esto. El costo para hacerlo estaría en el rango de $ 10 millones y llevaría un trabajo de ingeniería considerable para lograrlo.

En pocas palabras, sería increíble, pero es demasiado trabajo y costo hacerlo en un truco publicitario que tiene tantas posibilidades de fallar.

Estará en una órbita heliocéntrica elíptica con un perihelio a la distancia de la Tierra del sol y un afelio a la distancia de Marte del sol. Pero no debería acercarse lo suficiente a ninguno de los planetas para ser capturado por su gravedad e impacto, o ser lanzado hacia afuera por una asistencia de gravedad.

La segunda etapa del Falcon 9 lo colocará en esta órbita elíptica.