¿Podrían repetirse consecutivamente los sobrevuelos de la Tierra a la Luna sin el uso de propulsor?

Desde una pregunta reciente sobre mecánica orbital , los sobrevuelos lunares me han estado molestando en el sentido de que obviamente hay energía disponible en el sistema. Me interesaría si pudiera obtener un proceso repetible que sea de energía positiva y pudiera realizarse al mismo costo que una misión ordinaria de la NASA. Este requisito limita las posibles aproximaciones a la trayectoria de una nave espacial, junto con el conjunto de herramientas familiares.

Existe un precedente de que las sondas del espacio profundo reciben ayuda de la gravedad de la Luna. Acumulados a lo largo del tiempo, se ha demostrado que son útiles para ayudar a sacar sondas del pozo de gravedad de la Tierra. Sin embargo, ese es un proceso unidireccional, por lo que no tiene la obligación de preservar el momento angular, y no es trivial si se puede adaptar para hacer una órbita repetible o no.

Los sobrevuelos lunares ciertamente se pueden sintonizar hasta cierto punto , ya que puede dar en la diana en la Tierra después del sobrevuelo. Podrías rozar LEO en su lugar, y estás en otra órbita elíptica. El problema es que la Luna te ha dejado atrás en ese tiempo, y no te acercarás a ella en el próximo apogeo.

¡Pero el sistema está plagado de energía orbital! Lo más probable es que el propio sobrevuelo lunar le haya dado energía cinética a la sonda. Con jugo extra para gastar, ¿por qué no gastar algo de eso en un freno aerodinámico con la Tierra, lo que le permite ajustar sus parámetros orbitales para el próximo paso? Algo como:

Ahora, hago esta pregunta porque hay algo obviamente mal concebido en el esquema anterior. Definitivamente no puedo conseguir que los argumentos enérgicos funcionen. Note que usé órbitas Este-Oeste (retrógradas) arriba. Eso es porque los argumentos del momento angular parecen descartar las órbitas Oeste-Este. La evolución de las mareas del sistema Tierra-Luna es que la energía de rotación de la Tierra se transfiere a la Luna, por lo que si este esquema es de energía positiva, espero que disminuya la rotación de la Tierra (cantidades marginales).

Mis argumentos a favor del plan son hasta ahora muy sospechosos. Si bien la rotación de la Tierra contiene energía, parece poco probable que rozarla a 11 km/s pueda extraer energía de esa rotación. Desde la perspectiva de la sonda, probablemente se podría considerar que la Tierra no gira en absoluto. Esa lógica me ata en nudos, porque sugiere que la energía podría extraerse de la Luna ralentizándola, lo que sabemos que es totalmente erróneo. La energía sólo se puede extraer de la Luna acelerándola . Algo está obviamente mal con esa simplificación.

Por supuesto, el aerofrenado "simple" no funcionará. Eso solo reduciría el apogeo, que no es lo que queremos. Sin embargo, si la NASA lo equipa con algunas aletas móviles especialmente diseñadas, podría hacer algo como " emplumar " para hacer un aerofrenado controlado antes del perigeo, afectando los otros parámetros orbitales. Incluso podrías usar la sustentación durante el pase para "apuntar" a la nueva posición de la Luna.

Pero todos esos argumentos son inútiles, a menos que la transferencia de energía e impulso se pueda articular claramente. Si es posible, podría probarse sin lugar a dudas en un simulador orbital. Si no es posible, espero que los argumentos de la física orbital puedan falsificarlo.

Para agregar más detalles, pregunto si es posible un sistema que use:

• Un enfoque basado en la trayectoria
• convierte la energía cinética de la Tierra-Luna en alguna otra forma de energía
• No depende del momento cuadripolar de la Tierra (se podría decir que la energía de las mareas hace esto ahora)
• No requiere transferencia de fuerza directa en escalas de "ascensor espacial"

Ese último punto es el asesino aquí. Si pudiera sortear eso, podría hacerlo con algo del tamaño de un cubesat. Pero eso también podría matar toda la idea.