¿Cuánto menos delta-v se necesitaría para llegar al Sol utilizando los sobrevuelos de Venus y la Tierra en comparación con el directo?

@TomSpilker demostró que el delta-v mínimo para pasar de la órbita terrestre al Sol es de aproximadamente 20,89 km/s . Eso va desde 200 km LEO hasta "perihelio en la fotosfera del sol (¡entrada completa garantizada!)" a partir del afelio de la Tierra (velocidad orbital más baja).

Pero eso es con una elipse directa, sin usar sobrevuelos de Venus o la Tierra.

¿Es posible estimar, tal vez mirando los varios sobrevuelos de Parker Solar Probe y su presupuesto delta-v, cuánto menos se necesitaría para alcanzar la fotosfera del Sol inteligentemente usando sobrevuelos de Venus y la Tierra?

En realidad, puede reducir un poco más el delta-V requerido comenzando desde una órbita terrestre muy excéntrica en lugar de una órbita circular. Tienes que asegurarte de que la línea de ábsides esté en la dirección correcta para que la quemadura del perigeo te envíe en la dirección correcta.
Sentí curiosidad e hice el cálculo: haciendo el enfoque de la órbita terrestre excéntrica con apogeo alrededor de la órbita de la luna (antes de la carrera loca), puedes bajar el perigeo delta-V a ~18.71 km/s.
@TomSpilker ¿no es solo robar a Peter para pagarle a Paul? El LEO de 200 km es una especie de punto de partida estándar; necesita usar delta-v para entrar en esa órbita excéntrica, ¿hay algún ahorro neto si comienza desde 200 km circulares y pasa por la órbita excéntrica en lugar de ir directamente (excepto, por supuesto, si usa la Luna)? Para tu información, acabo de preguntar ¿Cuál es la velocidad más alta que una nave espacial ha dejado la Tierra?
Depende de donde empieces. Si ese objeto partió de la órbita lunar (¡tal vez fue fabricado allí!), un delta-V relativamente pequeño lo lleva al perigeo de 200 km.
Su mejor apuesta son los sobrevuelos de Venus y la Tierra hasta que tenga suficiente para llegar a Júpiter. Puede arrojarte al sol.

Respuestas (1)

El potencial del ping pong de vuelo es prácticamente ilimitado, siempre que tenga suficiente tiempo a su disposición.

Dada una transferencia inicial con un perihelio ligeramente más bajo que la órbita de Venus, un sobrevuelo de Venus puede aumentar el afelio un poco más lejos que la órbita de la Tierra.
En el siguiente sobrevuelo de la Tierra, el perihelio se puede bajar, y puedes simplemente repetir este patrón hasta que la excentricidad sea lo suficientemente alta como para que el perihelio esté dentro del Sol.

En general: dadas dos masas planetarias, los sobrevuelos repetidos pueden proporcionar ajustes de excentricidad arbitrarios (en la práctica, es probable que desee acelerar este esquema involucrando a Júpiter)

Costo : un poco más de 1 transferencia de Venus, ~3,5 km/s de Δ v

Como probablemente sepa, los sobrevuelos repetidos de la Tierra no tendrán el mismo grado de poder de ajuste de excentricidad, como el v Se mantiene igual. Sin embargo , el sistema de la Tierra no es un solo cuerpo, es un sistema de dos cuerpos que incluye a la Luna. Si en lugar de optar por una transferencia completa de Venus, escapa de la Tierra con un pequeño pero distinto de cero v , los sobrevuelos repetidos del sistema Tierra-Luna pueden aumentar lentamente esta velocidad, hasta que pueda llegar a Venus y ejecutar el esquema anterior. Esto lleva mucho tiempo.
Al bajar por la madriguera del conejo, tampoco es necesario escapar de la Tierra, ya que varios sobrevuelos de la Luna eventualmente te darán un escape con algo de v .

Costo : una transferencia a la Luna, ~3.12 km/s de Δ v

Por solo 0,4 km/s de ahorro, uno podría preguntarse si los siglos de tiempo de vuelo adicional valen la pena. Por otro lado, este es el mínimo absoluto.

Entonces, a la pregunta formulada; "¿Cuánto menos delta-v..." ¿cuál sería la respuesta numérica? Estoy seguro de que la información está aquí, pero no estoy seguro de cómo extraerla. ¡Gracias!
Eso sería cuestión de restar. 20,89 menos 3,50 o 3,12