¿Seguiría siendo un giro de gravedad estándar el camino más óptimo para orbitar si la Tierra no tuviera atmósfera?

Si la Tierra no tuviera atmósfera, ¿seguiría siendo un giro de gravedad estándar el camino más óptimo para orbitar?

¿Por qué o por qué no?

Respuestas (3)

La trayectoria óptima para alcanzar la órbita más barata (circular de "altitud cero") alrededor de un cuerpo perfectamente esférico y sin aire implica girar inmediatamente después del despegue, de modo que el componente vertical del empuje solo compense el arrastre de la gravedad (peso menos la fuerza centrífuga) sin proporcionar aceleración vertical. , y todo el resto del empuje se dirige hacia la aceleración horizontal, por lo que una inclinación profunda inmediatamente después de lograr el despegue.

Obviamente, ningún cuerpo es perfectamente esférico, por lo que en realidad la mayor parte del empuje se destinará a ganar algo de altitud, pero ese componente aún puede ser muy pequeño: es más eficiente moverse a una órbita más alta después de alcanzar la órbita baja inicial, que lanzarse directamente a una órbita más alta. Eso puede no ser cierto con los lanzamientos directamente en la trayectoria de escape, donde no se requiere alcanzar la órbita (elevar el periápside por encima del nivel de la superficie), y de manera similar para órbitas muy altas (donde elevar el periápside a través de una quemadura de apoápsis es barato).

Como la "profundidad" de la maniobra de giro por gravedad (proporción entre el empuje "hacia arriba" y "hacia los lados) varía con las condiciones de lanzamiento (tipo de cohete, atmósfera), esta es una situación "degenerada" en la que casi ningún empuje se destina inicialmente a elevar la altitud de vuelo. , por lo que es discutible si este perfil de lanzamiento todavía se puede llamar "giro de gravedad".

¿Referencias para respaldar esto?
@ThibautDemaerel: Más de 3000 horas en el programa espacial Kerbal. :)

Un giro de gravedad es el camino más óptimo para orbitar, suponiendo que no haya atmósfera ni escenario. En la Tierra, los vehículos de lanzamiento utilizan una trayectoria de vuelo modificada que tiene en cuenta esas diferencias, lo que generalmente da como resultado una trayectoria más vertical de lo que sería el caso de otra manera.

¿Fuente? Simplemente afirma que es óptimo sin ninguna información de respaldo.
porque las quemaduras prograde son las más eficientes @OrganicMarble

Hay dos cosas que debe saber sobre un giro de gravedad:

  1. es optimizar el ascenso a una órbita a una determinada altitud.
  2. es el hecho de que la nave espacial no puede acelerar instantáneamente.

Si no hay atmósfera (y la Tierra era una esfera perfecta), ¿por qué no simplemente orbitar a una altitud de 1 pie del suelo, acelerando instantáneamente a la velocidad orbital?

Además, para propósitos del mundo real, tenga en cuenta que la etapa de ascenso del Módulo Lunar usó un giro de gravedad sin atmósfera.