Como una tangente mientras buscaba números para el impacto de la relación L/D en el perfil de entrada, encontré este sitio que parecía favorecer la omisión de reentradas en casi todos los casos. Leyendo más, me di cuenta de que no está dictado por la física fundamental y está diseñado intencionalmente en la planificación de la trayectoria.
La página de Wikipedia dio la siguiente razón para usar saltos:
para lograr un mayor rango de entrada o para reducir la velocidad de la nave espacial antes de la entrada final, lo que ayuda a disipar la enorme cantidad de calor que suele generarse en los descensos más rápidos
Esto no tiene sentido para mí, porque al sumergirse más en la atmósfera (para generar más calor, a fin de obtener una velocidad ascendente), el vehículo generaría más calor, lo que significa que el tiempo que pasaría fuera de la atmósfera sería simplemente compensando esa generación de calor. No es obviamente mejor en equilibrio. A la larga, todavía tiene que generar la misma cantidad de resistencia integrada en el tiempo...
¿Alguien puede dar un argumento completo sobre cómo saltar reduce la carga térmica en la nave?
Los dos sistemas que conozco que estaban calificados para la entrada salteada, Apollo y Shuttle, lo hicieron únicamente para la capacidad de rango cruzado. El salto de entrada habría sido utilizado para un retorno de emergencia que no podía esperar a una alineación más favorable respecto al lugar de aterrizaje/salpicadura. El propósito de calificar esos vehículos para la entrada salteada no estaba relacionado con la calefacción. (Da la casualidad de que ninguno de los vehículos hizo uso de la capacidad de entrada salteada).
Una entrada salteada reducirá el calentamiento máximo debido a la entrada menos profunda, al menos en la primera entrada. La velocidad de entrada más baja de la segunda entrada también permitiría un ángulo de trayectoria de vuelo de entrada más superficial que para una sola entrada que no salta. La entrada doble puede resultar en una mayor carga de calor (la integral de la tasa de calor). Por otro lado, también puede proporcionar un breve período de disipación de calor en el espacio para enfriar el escudo térmico antes de la próxima entrada, lo que reduce las consecuencias de la carga de calor total entre las dos entradas.
Como ejemplo extremo, los orbitadores aerofrenados en Marte y Venus utilizan muchas "entradas saltadas" a gran altura para reducir la apoapsis con índices de calor muy bajos y la disipación completa de la carga de calor entre saltos.
No entiendo "al sumergirse más en la atmósfera (para generar más calor, para obtener una velocidad ascendente)". Una entrada salteada se sumerge menos en la atmósfera, no más. No necesitas "velocidad ascendente". La curva de la trayectoria sigue bajando. Simplemente se curva menos que la curvatura del planeta, por lo que sale de la atmósfera.
El arrastre va con el cuadrado de la velocidad, mientras que el calentamiento va más como el cubo de la velocidad. (Es más complicado que solo el cubo, pero pensar en él como el cubo es suficiente para esta discusión). Como resultado, la carga de calor total depende del perfil de la velocidad y no está directamente relacionada con la resistencia total integrada.
Parece funcionar para mí. Digamos que tiene X cantidad de BTU que debe generar para llevar una nave espacial a la superficie. Digamos que una reentrada directa es de 6 minutos a velocidad terminal. Eso es X BTU en 6 minutos. Pero si saltó varias veces, podría estar creando X BTU en 20 o 30 minutos en total. También está el hecho de que estarías rozando más alto y creando temperaturas más bajas. Además, está la radiación de calor entre saltos. Para cuando no pudieras saltar más y tuvieras que bajar, tu velocidad sería mucho menor. Veo muchas ventajas ahí. ¿Hay alguna falla en esa lógica en alguna parte?
Mármol Orgánico
AlanSE