¿Por qué la transferencia delta-v de Wikipedia de la Luna a Marte es mucho más baja que la mía?

@DavidHammen y yo estamos de acuerdo: esa trama delta-V es, en el mejor de los casos, engañosa y, en el peor de los casos, bueno, Dave es un tipo inteligente y sabiamente no quería usar la palabra aquí en SESE. Resulta que las delta-V para todas estas transferencias dependen enormemente de cómo las hagas .

Un ejemplo: como usted señala, la trama dice que el delta-V para pasar de "Tierra C3 = 0" a "Transferencia de Marte" es de 0,6 km/s. No entraré en las diferencias entre las diversas combinaciones de partir de la Tierra en el perihelio o afelio o en algún punto intermedio, y llegar a Marte con Marte en el perihelio o afelio o en algún punto intermedio; por ahora supondré que esas órbitas son circulares, pero supondré que llegamos a Marte a una distancia heliocéntrica de 208 millones de km, como hiciste tú; la distancia precisa no hará una diferencia cualitativa en el resultado. Veamos dos formas de hacer la inyección de órbita de transferencia.

El primero es llegar a donde te lleva C3=0, escapar de la Tierra. Estás orbitando el sol ahora a la misma velocidad que la Tierra, y con la aproximación de órbita circular que es de 29,78 km/s. Necesita quemarse a la órbita de transferencia, que tiene una velocidad de perihelio de 32,12 (más un bit) km/s. Por lo tanto, debe aumentar la velocidad en 2,34 km/s y, por supuesto, ese es el delta-V para llegar a esa órbita de transferencia.

El segundo es asumir que estás en una órbita C3 = 0 pero estás en el perigeo (supondré una altitud de 200 km), y quemarás tu TMI (inyección transmarciana) allí. Cuando escapes de la Tierra, necesitarás que tu V-infinity sea el mismo 2,34 km/s que vimos arriba. Pero ahora estás en lo más profundo del pozo de gravedad de la Tierra, por lo que el efecto Oberth viene en tu ayuda. A 200 km de altitud, una órbita C3=0 tiene una velocidad de 11,01 km/s. Una órbita de escape de la Tierra con un V-infinito de 2,34 km/s tiene una velocidad de perigeo (asumiendo la misma altitud de 200 km) de 11,25 (más un bit) km/s. Entonces, con la ayuda de Hermann Oberth, ¡ en realidad podría pasar de C3 = 0 a TMI por solo 0.24 (más un poco) km / s! ¡ Eso es aproximadamente una décima parte del espacio libre delta-V!

¡Ese gráfico de Wikipedia no considera esto en absoluto! Y es por eso que Dave y yo nos oponemos. ¡¡Delta-V no es lineal!! Cualquier gráfico que lo implique es, es... bueno... tampoco usaré la palabra, Dave.

Ejercicio para el estudiante: suponiendo un delta-V impulsivo alineado con precisión con el vector de velocidad, y suponiendo las órbitas como describí anteriormente, ¿a qué altitud de órbita (o radio geocéntrico, si lo prefiere) tendría que realizar la quemadura TMI para hacer la magnitud de quemado necesaria 0.600 km/s??