Mecánica Orbital y Lanzamiento al Sol

El artículo de Astronomy.com He aquí por qué no podemos simplemente lanzar desechos nucleares al sol es una excelente explicación del delta-V requerido para lanzarse desde la órbita de la Tierra hacia el Sol (30 km/s) frente a escapar del sistema solar (11 km/s). Entonces, una estrategia de energía mínima para golpear al Sol sería alcanzar una velocidad casi de escape, esperar a alcanzar el apogeo a una distancia casi infinita y luego eliminar toda la velocidad angular en el apogeo.

Pero, ¿es posible llevar la velocidad angular a cero dentro del sistema solar para golpear al Sol usando menos de 11 km/s de aceleración? ¿Algo así como rozar justo por delante de Júpiter en su trayectoria orbital y ser lanzado hacia atrás?

No debería ser demasiado difícil escribir una simulación numérica 2d para visualizar las posibilidades, pero seguramente alguien ya ha respondido a la pregunta de si el delta-v mínimo es menor que el requerido para la maniobra de distancia casi infinita. (ver ¿Algún objeto lanzado desde la Tierra ha ido al Sol?, la respuesta de @StarMan a ¿Necesitas una velocidad de 0 km/s para chocar contra el sol? ).

No puedes chocar contra el sol con una velocidad de 0. Una velocidad de cero significa que estás estacionario.
Esta pregunta se ha respondido esencialmente aquí, aunque la pregunta no es un duplicado: space.stackexchange.com/a/31564/12024
@Innovine: nunca dije velocidad cero en el sol. Dije velocidad angular de cero en una posición alejada del sol, lo que permite la velocidad radial hacia o desde el sol en esa posición y una caída en línea recta hacia el sol.
" El espacio es grande. " Si todo lo que quieres hacer es deshacerte de algo, entonces no hay absolutamente ninguna razón por la que necesites enviarlo hasta el Sol. Las verdaderas razones para no enviar desechos nucleares fuera del planeta son el costo, el costo, el costo, la preocupación por lo que podría pasar si el lanzamiento falla y el cohete explota sobre París (es decir, el costo) y el costo.
PD: Si absolutamente debemos lanzarlo al espacio, entonces, ¿qué tal si almacenamos las cosas en un vertedero en la Luna ?

Respuestas (2)

Como ya se señaló en la respuesta de @ Slarty y otras respuestas vinculadas, no se requiere velocidad 0 (wrt Sun) para golpear el Sol. Hice una búsqueda de trayectorias que se lancen desde la Tierra dentro del próximo año y vuelen por Júpiter (sin golpear a Júpiter) dentro de los próximos 10 años antes de golpear el Sol dentro de los próximos 12 años a partir de ahora.

La trayectoria más eficiente de esa búsqueda es (Tierra, Júpiter, Sol no a escala):

choque solar más eficiente a través de Júpiter

que, desde una órbita circular de 1 UA, requiere 10,7 km/s de Δ V frente a los 12,3 km/s necesarios para la aproximación de escape del sistema solar (no los 11 km/s como se indica en la pregunta). También es significativamente más rápido (en cuanto al tiempo).

Interpretar la trama; aquí no hay movimiento oculto fuera del plano. Júpiter reduce la velocidad de la nave espacial a una velocidad cercana a 0 (~ 600 m / s con respecto al Sol) y procede a caer más o menos directamente hacia el Sol.

¡Genial gracias!

Los planetas interiores se pueden usar para ayudar a la gravedad a aumentar o disminuir la velocidad. Como ejemplo, para llegar directamente a Mercurio, el delta V es de alrededor de 12,5 km/s o más. Sin embargo, si está preparado para tener un transbordador espacial alrededor del sistema solar interior durante 7 años o más, entonces el delta V puede reducirse a 4 km/s https://issfd.org/ISSFD_2014/ISSFD24_Paper_S6-5_jehn.pdf La cantidad de deltaV depende del momento del lanzamiento, la alineación de los planetas en ese momento y el tiempo que esté preparado para dejar que la nave deambule.

Entonces, el deltaV podría ser relativamente bajo si se puede encontrar una alineación adecuada de los planetas. Pero calcular estas órbitas está lejos de ser fácil, ya que existe una amplia gama de posibilidades que involucran a los 3 planetas interiores y el gasto de deltaV para hacer ajustes en cualquier punto durante un período de quizás decenas de años hace que el problema sea aún más difícil.

No se requiere un impacto directo en el centro del Sol, ya que el Sol tiene un radio de casi 700 000 km, por lo que una órbita de 500 000 km de radio es, de hecho, un impacto. Aunque es dudoso que gran parte de una nave espacial sobreviva para llegar al Sol.

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