La respuesta de AtmospheriPrisonEscape en este hilo nos da las ecuaciones necesarias para calcular la velocidad a cualquier altura orbital en particular:

Cualquier pequeña masa$m$orbitando una gran masa$M$tiene su fuerza centrífuga equilibrando exactamente la aceleración gravitacional, de modo que

$$g = \frac{v^2}{r}$$ y la aceleración gravitatoria$g$es el resultado de la masa planetaria$M$, constante gravitacional$G$y distancia$r$a través de

$$g = \frac{G M}{r^2}$$

de modo que cualquier velocidad que cumpla la igualdad de fuerzas es$v^2=\frac{GM}{r}$, también llamada velocidad orbital o kepleriana.

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Edite tras una comprensión más clara de la pregunta:

Lo que debe hacer es calcular la velocidad orbital a la altura del portal, restar 460 m/s (la velocidad de rotación de la superficie) y acelerar su carga útil hasta que alcance esa velocidad antes de ingresar al portal (es decir, para la velocidad geoestacionaria: 3,08 km/s - 460M/s = 2,62 km/s). Ahora, 2,62 km/s es increíblemente rápido para hacerlo dentro de la atmósfera: nuestro récord actual de velocidad aerodinámica (en un jet) es de 0,97 km/s en un Lockheed SR-71 Blackbird . Ok, el reingreso efectuado del transbordador espacial es mucho más rápido que esto, pero donde la atmósfera es delgada.

Si está buscando acelerar la carga útil en una órbita estable (que no sea en un radio orbital mayor que el de la luna), necesitará calcular la disparidad entre la velocidad orbital alcanzada a cualquier velocidad que la carga útil ingrese al portal y la velocidad necesaria y usando F=mA en newtons, gramos y metros por segundo - para calcular el empuje que necesitará su "fuego artificial" para compensar la diferencia. - Esto mientras se calcula que los fuegos artificiales en sí pierden masa a medida que se queman.

La disparidad en la energía potencial gravitatoria quizás podría explicarse en términos de la energía que requiere el agujero de gusano para funcionar (que sería un montón ), pero cuidado, si un objeto entra en el agujero de gusano orbital y sale del lado de la Tierra, necesitarías disipar la energía. de alguna manera.

La mayoría de las personas que usan portales ignoran la gravedad, etc.

Si tienes un cohete Saturno V parado en su plataforma y abres un portal justo encima de él...

1. Tienes un gran problema con la pérdida atmosférica a través del portal. Como en la pérdida catastrófica, hace que los huracanes parezcan lluvias primaverales. Presión a nivel del mar en Cabo Cañaveral frente a presión cero en el espacio, literalmente cero. Diablos, el viento a través del portal del vórtice podría succionar el cohete sin siquiera encender los motores. Incluso si el cohete sobrevivió a la transición (¿qué sucede cuando algo golpea el borde de la entrada de un portal infinitamente delgado? Probablemente corta mantequilla como un cuchillo caliente...), el cambio repentino en la presión superficial en la superficie del cohete probablemente lo revienta como una lata de cerveza sobre presurizada.

2. Tu portal no suspende mágicamente los efectos de la gravedad. De hecho, abrir el otro extremo del portal tan cerca de la Tierra podría tener serias repercusiones para la Tierra porque de repente aparece este portal a la altura orbital que tiene la misma gravedad que la superficie de la Tierra tangencial a la superficie de la Tierra. Podría ocurrir cualquier cosa, desde arrancar la atmósfera del planeta hasta arrancar trozos de roca de la superficie. Pero más concretamente: que Saturno V debe alcanzar los 11 kps tal como lo haría normalmente para la misma distancia: solo está haciendo la mayor parte de eso volando en el "espacio". El pozo de gravedad es idéntico, el portal solo cambia la ubicación del pozo.

Bien, ignoremos los efectos de la gravedad e ignoremos los efectos de la presión atmosférica.

3. El cohete vuelve a caer a la Tierra en una gloriosa bola de fuego porque no viaja a ninguna parte lo suficientemente rápido como para mantener la órbita. Ahora, para ser justos, podría suponer que el cohete quema sus motores el tiempo suficiente para alcanzar la velocidad y ajustar el ángulo de salida para la salida del portal porque el cohete comenzará a caer de regreso a la Tierra y eso debe ser acomodado. Configure los ángulos y la longitud de la combustión del motor correctamente y podrá sobrevivir a esto.

¡PERO! ¿Qué pasa si tomas todo lo que acabo de decir y diseñas tanto tu cohete como tu historia para lidiar con los problemas? Tal vez nadie haya hecho eso antes, y sería genial. Los efectos de la gravedad pueden exigir una distancia mínima de la Tierra para la salida del portal, lo que significa que los cohetes deben nadar de regreso a la órbita de la Tierra (NOTA: O entiendes esto o tienes un concepto innato porque tu diagrama lo muestra)... Tal vez tomes Aproveche el cambio de presión para reducir el combustible, haciendo que su cohete sea más liviano ... etc.

Una cosa más...

Si tienes la capacidad de abrir portales, ¿por qué no abrirías el portal en el suelo, debajo del cohete? Esto permitiría que la gravedad de la Tierra lo atrajera. La gravedad dentro de la circunferencia del portal puede ser cero, pero la gravedad alrededor de la circunferencia no lo es. La gravedad al otro lado del portal sería inestable... tanto que me duele la cabeza tratando de averiguar exactamente qué sería... pero probablemente te ahorraría una tonelada de combustible al no tener que hacerlo. empuja hacia el portal.

De repente tiene sentido "lanzar" cohetes al revés.

Sí, pero todavía no hay almuerzo gratis.

Suponiendo que su portal sea un agujero de gusano compatible con la relatividad , con un extremo en el suelo y otro en órbita, funcionaría absolutamente. Cruzas el portal terrestre a paso ligero y emerges en órbita, alejándote del portal espacial a paso ligero. El portal en sí es empujado en la otra dirección, pero como probablemente sea mucho, mucho más masivo que tú, no debería hacer mucha diferencia. Aún así, tenlo en cuenta para las correcciones orbitales.

Sin embargo, las cosas nunca son tan simples.

Tienes que equilibrar cuánta masa va en ambos sentidos . Básicamente, cada portal gana masa cuando entra un objeto y pierde masa cuando sale un objeto. Si se transfiere demasiada masa en una dirección, uno de los portales perderá toda su masa y el agujero de gusano colapsará.

Ambos extremos del agujero de gusano se crean en el mismo lugar, por lo que debe lanzar el extremo del espacio de la manera más difícil. Esto significa que, a menos que ya tenga muchas cosas allá arriba (por ejemplo, un asteroide redirigido convenientemente), aún tendrá que lanzar la misma masa en órbita , pero de una sola vez. Podría usar otra salida de agujero de gusano que ya está allí arriba, pero no lo ayudará per se, ya que el portal anterior aún perderá una masa equivalente al nuevo portal.

Además, el tiempo pasa de manera diferente para ambos extremos , ya que el cielo está en órbita yendo más rápido pero más alto en el pozo de gravedad. Como sabemos por los relojes atómicos de los satélites frente a los terrestres, hay cierta deriva. Esto significa que tu agujero de gusano se convierte en una máquina del tiempo: si ha habido un segundo de diferencia horaria entre ambos, cruzarlo te llevará un segundo en el futuro o en el pasado .

Mientras ambos extremos estén lo suficientemente lejos, eso no es un problema : incluso la luz no puede regresar lo suficientemente rápido para llegar antes de cruzar el portal. De hecho, si quieres usarlo para ir a otras estrellas, ¡eso es una gran ventaja! Lo envía en un cohete hiperrelativista y la compresión del tiempo hará que el tiempo de viaje de décadas de la Tierra se convierta en unas pocas semanas subjetivas. ¡Entonces puede comenzar a explorar el nuevo sistema estelar solo unas pocas semanas después del lanzamiento! Claro, son décadas en el futuro, pero no te importa, ya que está aún más lejos en años luz.

Los problemas comienzan una vez que los extremos a la deriva en el tiempo se acercan más que eso.

Puede crear paradojas, pero muchos sospechan que esto en realidad no funcionará: si un fotón puede regresar a su punto de partida, teóricamente podría seguir el mismo camino nuevamente al mismo tiempo: ¡recurrencia infinita! Y suponiendo que el Universo no CTD con un desbordamiento de pila (después de todo, no lo ha hecho hasta ahora y al menos algún extraterrestre idiota debe haberlo intentado en algún momento), entonces las fluctuaciones cuánticas probablemente colapsarán el agujero de gusano .

¿Qué sucede cuando un agujero de gusano se estrella? Ambos extremos se convierten en agujeros negros de sus respectivas masas. Probablemente sean lo suficientemente pequeños como para no empezar a comer cosas (después de todo, los estabas usando, y uno demasiado pesado no habría sido práctico para mantener uno en la superficie del planeta. Pero los agujeros negros ligeros presentan otro riesgo: la radiación de Hawking . . Entonces, su agujero negro convertirá toda su masa en energía en poco tiempo: horas, segundos o incluso menos. El último segundo se verá como una prueba nuclear gigante. Probablemente una subterránea, ya que en este punto probablemente haya destruido lo que sea que lo retuvo. de caerse y es demasiado pequeño para preocuparse por la materia normal.

La mala noticia es que no quieres hacer bucles. Podrías, si eres muy cuidadoso, pero probablemente no valga la pena. ¡Es mejor tener una red estelar, contigo en el centro de la estrella, haciéndote obscenamente rico controlando el flujo de todo entre las ramas!

La buena noticia es que, si alguien más está iniciando su propia sucursal, puede reforzar su propia red y lanzar un final de agujero de gusano en su camino, para crear un bucle temporal cerrado. Si todo sale según lo planeado, un agujero de gusano en algún lugar de su sucursal colapsará y ¡acabas de robar la mitad de su red! Los lugareños pueden estar descontentos por estar de repente cuarenta años en el futuro, pero para eso están los drones de control de disturbios.

El Dr. Luke Campbell, en su configuración de Vergeworlds de ciencia ficción dura (en la que, descaradamente estafado, me inspiré para esta respuesta) denominó este " ataque de causalidad ". Si quieres ver cómo sería el uso de un agujero de gusano, definitivamente échale un vistazo.

Considere convertir su portal en un elevador de espacio virtual

Si entiendo correctamente su descripción, entonces su portal está "estacionario" en relación con el centro de la Tierra, pero se está moviendo en relación con la superficie de la Tierra. También está orbitando el sol al unísono con la tierra. Esto significa que el portal está ubicado en un punto de Lagrange Tierra-Sol (L1 o L2) o el portal mismo está utilizando algún tipo de mecanismo antigravedad avanzado. Sin embargo, el portal en la superficie en su ubicación con respecto a la superficie en sintonía con la rotación de la Tierra.

Entonces, ¿por qué no colocar el final del portal en órbita geosíncrona y así su ventana de lanzamiento se convierte en 24 horas? Desafortunadamente, según la respuesta y los comentarios de Fay Suggers , no obtienes el "impulso libre" que obtienes de un ascensor espacial real cuando la carga útil se levanta y se trae de vuelta a la tierra. Para compensar, necesitará un tubo de lanzamiento evacuado/tren de vacío similar a los que se usan en un StarTram pero sin la megaestructura flotante. (¡El tren aún tendrá varias docenas o cientos de millas de largo, en línea recta, para mantener las fuerzas G de supervivencia! ¡No se puede sobrevivir a las vías circulares pequeñas!) Las asistencias de gravedad contra la tierra también pueden ayudar a ganar algo de velocidad adicional.

Para regresar a la superficie de manera segura, se necesitará el método probado y verdadero de reingreso atmosférico . (Nuevamente, esto se basa en la respuesta y los comentarios de Fay Suggers ).