¿Por qué se tarda tanto en llegar a la ISS?

No entiendo por qué, cuando se lanzó por primera vez, la cápsula Dragon de Space X tuvo que orbitar la Tierra muchas veces para coincidir con la ISS . ¿Fue esto puramente para igualar su velocidad o para acercarse (como en altitud) a la ISS?

En las etapas cuando llega a unos 200 m, parecía que podía ir directamente a la ISS, ¿cómo es que no pudo hacerlo todo el camino?

(Además, en las películas de ciencia ficción se ven transbordadores más pequeños capaces de ir directamente a las estaciones espaciales en órbita, ¿es ese tipo si no es posible viajar?)

Creo que es en parte por razones de seguridad, al hacer coincidir lentamente las órbitas, puede hacer pequeñas correcciones lejos de la estación, en lugar de encender motores en las proximidades.
Presumiblemente te refieres a 200 km?
No, me refería a 200 metros de la estación.

Respuestas (1)

En el espacio no solo "vas a alguna parte". Tienes que hacer coincidir las órbitas, sin desperdiciar demasiado combustible.

Si estás en una órbita circular baja y quieres llegar a una órbita circular alta, se necesitan dos quemaduras tangenciales, una para alargar tu órbita en una elipse y otra en el punto más alto de la elipse para volverla circular. . Esto se llama una transferencia de Hohman . Es posible que tengas que hacer esto varias veces, según la cantidad de empuje que tengas.

Si tu órbita está en un plano diferente de la órbita de la estación espacial, tienes que esperar hasta llegar al plano de la otra órbita y luego hacer un encendido lateral. Es posible que tengas que hacer esto varias veces para cambiar el ángulo de tu órbita lo suficiente, cada vez que tengas que esperar otra media órbita.
EDITAR: para dar una perspectiva sobre esto, si su órbita cruza el plano de la otra órbita en un ángulo de 10 grados, eso significa que está cruzando ese plano a aproximadamente una milla por segundo. (Velocidad de la órbita multiplicada por sen (10 grados).) Si el motor de su cohete genera 1 G de empuje, debe hacerlo funcionar durante 2,5 minutos para alinearse con ese plano. (5280/32/60)

REVISADO: si está en la misma órbita que su destino, pero a cierta distancia detrás de él (digamos), la forma de ponerse al día es entrar en una órbita más baja mediante una transferencia de Hohman, con mayor velocidad angular, y luego otra transferencia de este tipo. para volver a la órbita original. Esto se llama puesta en fase de la órbita . Si solo aceleras hacia el objeto, eso te pondría en una órbita que se eleva por encima del objetivo y luego, eventualmente, se queda más atrás porque es una órbita más alta.

+1 Muy informativo. Si te entiendo bien, uno decide quemarse radialmente al bajar la órbita y quemarse tangencialmente al subir la órbita. ¿Por qué es así?
@Pygmalion: Depende de la forma y el nivel de energía que quieras que tenga tu órbita. Cada órbita es una elipse con una línea de eje que conecta sus puntos altos y bajos. Si al cruzar esa línea se quema tangencialmente, la nueva órbita tendrá la misma línea del eje. Cuando quemas radialmente, o tangencialmente pero no en la línea, o en algún ángulo intermedio, la línea del eje toma un nuevo ángulo, por lo que tus puntos altos y bajos se mueven.
@JCLeitão: Me parece recordar que los astronautas practicaban esto conduciendo en círculos con jeeps.
@MikeDunlavey: hoy en día puedes practicar esto en casa descargando uno de los muchos simuladores espaciales realistas, muchos de ellos gratuitos.
@LieRyan: No sabía eso. Suena divertido. Solo soy un tipo que estaba en el Laboratorio de Instrumentación durante Apolo, y más tarde para el Transbordador.
¿Jeeps? sí, ¿pero Aldrin no hizo también su tesis doctoral precisamente sobre esta mecánica orbital?
@EmilioPisanty: Si tú lo dices, te lo creo. Hay una gran diferencia entre un montón de ecuaciones y tener una intuición si tu pequeño yo está ahí arriba en una lata.
Bueno, wikipedia lo dice, así que lo creo. Y sí, definitivamente vale la pena tener tanta intuición como puedas.
Puedo recomendar dos simuladores de vuelo espacial por experiencia personal. Primero está Orbiter ( orbit.medphys.ucl.ac.uk ), que es gratuito, muy detallado y preciso, pero también con una curva de aprendizaje bastante pronunciada. Pero una vez que las cosas hacen "clic", es una experiencia impresionante. Menos serio es Kerbal Space Program ( kerbalspaceprogram.com ), que es un juego comercial actualmente en desarrollo. Es básicamente lego con cohetes, y muy caricaturesco/bonito, pero la física orbital es bastante realista. Ambos programas tienen comunidades de modding y desarrollo de complementos muy activas.
Tenga en cuenta que cuando lanza, DEBE cambiar su órbita en la primera órbita, o regresará a su punto de lanzamiento, lo que sería desafortunado si no es un misil balístico intercontinental.
@DewiMorgan La mayoría de las escuelas de tácticas/estrategias militares se oponen al lanzamiento de misiles balísticos intercontinentales en sus propios sitios de lanzamiento.
@Aron - Jaja, cierto. Pero lanzar un misil balístico intercontinental en una órbita en la que impactaría en el sitio de lanzamiento si no hubiera un planeta en el camino significa que puede lanzarlo en la trayectoria balística correcta y hacer que alcance el objetivo deseado. Pensándolo bien, esto también es cierto para tirar piedras.
@DewiMorgan técnicamente de lo que estás hablando es de inserción orbital. Además, eso sería cierto solo si ignoramos el giro del planeta...>_<
@Dewi: el plano de la órbita de cualquier satélite está estacionario, mientras que el sitio de lanzamiento viaja hacia el este, por lo que está bajo la órbita dos veces al día, si la órbita está lo suficientemente inclinada.
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