El satélite natural de la Tierra tiene una gran cantidad de momento angular que me parece que podría usarse para obtener un impulso considerable para dejar el SOI local. ¿Alguna sonda ha utilizado un sobrevuelo lunar como parte de su ruta de vuelo? ¿Existen motivos por los que esta maniobra no se utilice con regularidad?
Los satélites STEREO utilizaron múltiples asistencias gravitatorias de la Luna para disminuir significativamente la cantidad de combustible necesaria para poner esos dos satélites en órbitas heliocéntricas. El primer sobrevuelo dio como resultado que STEREO adelante (STEREO-A) fuera expulsado del sistema Tierra-Luna con un semieje mayor ligeramente menor que el del sistema Tierra-Luna. STEREO-A tiene un plazo de 346 días.
STEREO detrás (STEREO-B) no pasó tan cerca de la Luna como lo hizo STEREO-A. No escapó del todo. En cambio, entró en una órbita grande y luego se volvió a encontrar con la Luna. Este segundo sobrevuelo expulsó a STEREO-B del sistema Tierra-Luna, pero con un semieje mayor ligeramente más grande que el del sistema Tierra-Luna. STEREO-B tiene un plazo de 388 días.
La siguiente página de nasa.gov contiene videos y gráficos que muestran cómo los dos satélites STEREO usaron la Luna para asistencia gravitacional:
Rutas de STEREO a órbitas solares
La nave espacial japonesa Nozomi también hizo uso de un sobrevuelo lunar. Desafortunadamente, las cosas salieron mal en el siguiente sobrevuelo de la Tierra y luego volvieron a salir mal en Marte.
Los sobrevuelos lunares pueden ser útiles si la intención es permanecer en las proximidades del sistema Tierra-Luna. Varios vehículos cercanos a la Tierra han utilizado la gravedad de la Luna para reducir las necesidades de propulsor. Las naves WIND y GEOTAIL aprovecharon el " doble paso lunar ".
Otro uso propuesto es reducir el combustible necesario para colocar un vehículo en órbita geoestacionaria. Poner un vehículo en una órbita geoestacionaria es una operación sorprendentemente costosa, especialmente si el lanzamiento no es desde un sitio ecuatorial. El delta-V que utiliza una órbita de transferencia geoestacionaria tradicional seguida de una circularización y cambio de plano a una altitud geosincrónica es mayor que el delta-V de escape. En cambio, la transferencia a una órbita altamente excéntrica que alcanza la altitud de la Luna en el apogeo permite usar la Luna para afectar el cambio de plano y elevar el perigeo a geoestacionario. Ver Ramanan y Adimurthy, Precise Lunar Gravity Assist Transfers to Geostationary Orbits .
Excluyendo a Nozomi, hay un hilo común en estos usos: los vehículos no van a ir a otro planeta. Una de las razones por las que la Luna no se usa mucho para las misiones interplanetarias es porque las cosas no se alinean correctamente y, en los raros casos en que lo hacen, las oportunidades son bastante efímeras.
En cuanto a por qué no se usa regularmente, es porque generalmente el tiempo es esencial. Si está tratando de alcanzar una trayectoria de salida particular hacia, por ejemplo, Marte, lo cual es bueno para quizás dos o tres semanas una vez cada dos años, la Luna estaría potencialmente en una posición útil para una asistencia de gravedad solo por unos pocos días durante ese momento, en todo caso.
Necesita alrededor de tres semanas de días de lanzamiento para tener una probabilidad suficiente de lanzamiento, y su nave espacial y sistema de lanzamiento deben adaptarse a todo ese período. Por lo tanto, no podría aprovechar el beneficio de una asistencia lunar que podría estar disponible solo durante unos pocos días.
Eso es todo si te lanzas directamente a escapar. Si planea quedarse en la órbita terrestre y usar sistemas de propulsión de mayor duración para escapar, entonces podría planear usar una asistencia lunar, siempre que se asegure de entrar en órbita a tiempo para aprovecharla. Nozomi hizo eso , usando sobrevuelos lunares para reducir el propulsor necesario para escapar e inyectar.
Hacia el final del período de lanzamiento de 21 días de MER-A hubo una pequeña caída en la curva C3. Se debió a sobrevuelos lunares distantes en esos días.
De cierto interés también es la nave espacial PAS-22 , que estaba destinada a la órbita geoestacionaria, tuvo un cohete fallido que la puso en una órbita muy pobre y se recuperó volando por la luna para ayudar en los cambios de inclinación, lo que le permitió alcanzar la órbita. alrededor de la luna.
La sonda soviética Zond 5 usó una maniobra de este tipo en su trayectoria de vuelo, dando vueltas alrededor de la Luna y regresando a la Tierra donde se zambulló en el Océano Índico, y como beneficio adicional, las dos tortugas a bordo de la sonda sobrevivieron. ¡Cosmotortugas! Creo que la sonda Luna 3 también usó ese movimiento, pero no me tomen por mis palabras.
Jerard Pucket