¿Hay alguna diferencia en los requisitos de ΔVΔV\Delta V para un aterrizaje suave en el lado cercano y lejano de la Luna?

sería necesario Δ V para un aterrizaje suave en la Luna difieren si el lugar de aterrizaje se selecciona en el lado cercano o lejano de la Luna? Si hay una diferencia, ¿qué tan grande sería y cuáles serían las razones de las diferentes Δ V requisitos?

Respuestas (2)

No debería haber una diferencia perceptible: el radio de la Luna en comparación con la distancia a la Tierra significa que al aterrizar, su efecto es insignificante.

La Luna se encuentra en una órbita estable a unos 385.000 km. Su radio es de alrededor de 1800 km, por lo que el efecto gravitatorio de la Tierra cambiará en aproximadamente un 0,002%.

Como señaló Andrew Thompson, los módulos de aterrizaje lunares suelen entrar en una órbita lunar baja alrededor de la luna antes de aterrizar, a unos 100 km (62 millas) de altitud o menos por encima de la superficie media de la Luna.

Dado que la nave normalmente entra en órbita alrededor de la luna antes de aterrizar, no puedo ver cómo habría alguna diferencia. La única diferencia en ese caso sería el momento en que abandonaron la órbita lunar para descender a la superficie.

Si asumimos un aterrizaje suave desde una trayectoria balística directa y realizamos una inyección translunar (TLI) inmediatamente después del lanzamiento sin una órbita de estacionamiento intermedia alrededor de la Tierra o la Luna (esta última podría ser útil para apuntar a un lugar de aterrizaje más alejado del ecuador lunar). , como lo hizo Chang'e 3), entonces su ventana de lanzamiento será un poco más temprana para un sitio de aterrizaje en el otro lado de la luna, pero su delta-v no cambia por eso, como Rory ya respondió.

¿Por qué? Porque su Δ V Los requisitos surgen de la necesidad de liberarse de la influencia gravitatoria de la Tierra ( esfera de Hill ) y esto tiene poco que ver con su órbita objetivo alrededor de la Luna que cambiaría dependiendo de qué lado le gustaría aterrizar, pero un poco más con su ventana de lanzamiento, es decir, el tiempo. Una vez que prevalece la influencia gravitacional de la Luna, estás libre de Δv y solo tienes que preocuparte de no chocar contra ella o de perderla lo suficiente como para volver a chocar contra la Tierra. Al mantener la Luna con su ventana de lanzamiento en promedio de su lado mientras gira alrededor de la Tierra (en la dirección de su vector), podrá reducir un poco su mínimo Δ V , ya que sería más rápido en la región donde su propia gravedad prevalece sobre la de la Tierra. Pero delta-v no es realmente el aspecto más interesante del lanzamiento a la Luna en lo que respecta a los requisitos de empuje total (fuerza por masa húmeda), lo que importa mucho más es su masa de carga útil total que los definirá. Dividamos un poco los pelos;

Estrictamente técnicamente hablando, necesitarás dos lanzamientos o uno solo para lanzar un módulo de aterrizaje más pesado de dos módulos para aterrizar en el lado oculto de la Luna, ya que necesitarás un orbitador adicional para transmitir las comunicaciones entre tu módulo de aterrizaje y la Tierra. . Dado que la Luna está bloqueada por mareas con la Tierra , esto significa que lo que llamamos el lado oculto de la Luna siempre está alejado de la Tierra sin comunicaciones directas posibles. Por lo tanto, necesitaría un orbitador adicional en la órbita lunar para transmitir la comunicación antes y publicar cada ocultación cuando el orbitador tendría tanto el módulo de aterrizaje como la Tierra a la vista, o un satélite de comunicaciones adicional estacionado en un L 2 (Punto de Lagrange) órbita de halo que transmite comunicaciones a la Tierra a través de otro satélite, estacionado en una órbita geoestacionaria (GEO) cuando los dos estarían en línea de visión directa entre sí.

El lado lejano de la Luna también es mucho más montañoso que el lado cercano, por lo que probablemente debería asumir que necesitará más propulsor para cualquier corrección adicional del rumbo de la trayectoria de aterrizaje. Todo esto agrega peso a su vehículo de lanzamiento, pero podría decirse que hay un lado positivo de que su módulo de aterrizaje no requeriría una antena de comunicaciones fuerte, ya que solo tendría que alcanzar un orbitador mucho más cercano / satélite de órbita de halo L 2 con él, por lo que algunos de su equipo a bordo sería más liviano y también requeriría un poco menos de combustible para la quema de salida de órbita. Así que en general, su Δ V Es posible que los requisitos no cambien mucho, pero estaría lanzando una carga útil mucho más pesada para el lado lejano del aterrizaje suave en la Luna. Al menos, si también quieres comunicarte con él. De todos modos, te advertí que me dividiría el pelo, ¿no?

Punto de aterrizaje más alto = menos combustible para aterrizar allí. Sin embargo, un poco de división de pelos.
@LorenPechtel Je, sí, bienvenido al club :) De todos modos, olvidé mencionar que Δv sigue siendo el mismo porque la Esfera de influencia de la Tierra no cambia, que es de donde provienen los requisitos de Δv. El resto es solo asegurarse de no chocar... pero sí, las montañas serían un lugar un poco más cercano para chocar... ermmm... aterrizar en LOL