Parece que no puedo encontrar buenas fuentes en línea para esto, todo lo que obtengo son documentos sobre cómo se usó el modelo de Niza para calcular la captura de Tritón por gravedad de Neptuno a través de una disociación binaria, posiblemente debido a una terminología similar. Así que a la pregunta;
¿Hasta qué punto, en términos de % delta-v, podría la órbita retrógrada de Tritón alrededor de Neptuno ayudar gravitacionalmente a ralentizar una transferencia Hohmann directa de la Tierra a Neptuno para la Inserción de la Órbita de Neptuno (NOI) durante un sobrevuelo de Tritón?
Me doy cuenta de que la transferencia tomaría alrededor de tres décadas (calculé 30.61652 años en el semieje mayor de Hohmann de 15.53545 AU usando la tercera ley de Kepler y los semiejes mayores de la Tierra y Neptuno), el tiempo de transferencia no es una preocupación, pero yo Estoy atascado con el cálculo de la velocidad relativa a Neptuno a la altitud de Tritón para esta transferencia (supongo que Tritón está en el lugar correcto en el momento correcto) y aún no pude calcular delta-v que una altitud baja (100 km sobre la superficie) el sobrevuelo de asistencia gravitatoria de Tritón podría arrojar, por lo que tampoco estoy seguro de saber cómo hacerlo. El NOI de Neptuno sería para una órbita de Neptuno con un semieje mayor de aproximadamente 5000 km sobre su superficie (a una presión de 1 atm). No habría ningún cambio de plano para la órbita objetivo.
Esta no es una pregunta de tarea. Han pasado unos 20 años desde la última vez que tuve que hacer tales cálculos en los años de la universidad y agradecería un poco de ayuda para repasar esto. Podría enchufar esto en algún software pero, llámame masoquista, quería hacerlo a la antigua. Los cálculos de la parte posterior de un sobre servirían, preferiblemente discutiendo cualquier atajo que pueda haber para obtener aproximaciones de primer orden más rápido. No es necesario ser demasiado académico tampoco, pero me gustaría ver algunos cálculos aquí, si eso no es terriblemente inconveniente, en cuyo caso supongo que una buena referencia con un breve resumen también sería suficiente.
Si opta por la última opción utilizando referencias externas, incluya también las fechas de lanzamiento óptimas, los tiempos de transferencia delta-v y Hohmann.
Intentaré que empieces de todos modos. Desde el marco de referencia del cuerpo auxiliar, la trayectoria de la sonda es hiperbólica, con la misma salir como entrar, pero en una dirección diferente. La trayectoria es simplemente doblada. El ángulo de curvatura es:
dónde es la excentricidad de la hipérbola. Puedes obtener de , el radio de aproximación más cercano (medido desde el centro del cuerpo), y el del cuerpo, :
viene de a , dónde es efectivamente una asistencia de gravedad infinita que invierte la dirección de la velocidad en 180 °, y no hay ayuda en absoluto con una curva de 0°. Cuanto más se acerque y más lento pueda ir, mayor será el ángulo de curvatura.
Con la suma vectorial de la velocidad del cuerpo auxiliar (Tritón) en el marco del cuerpo que está orbitando (Neptuno), puede ver cómo la velocidad de la sonda cambia por el sobrevuelo en el marco de Neptuno, que es lo que usted preocuparse. Deberá hacer lo contrario para obtener el acercándose a Tritón, es decir, reste el vector de velocidad de Tritón del vector de velocidad de aproximación en el marco de Neptuno. Para obtener eso , restaste el vector de velocidad de Neptuno de la velocidad en el sistema solar de la transferencia de Hohmann. Muchos cambios de cuadro.
Hay una variedad de geometrías para el sobrevuelo que puede probar, según en qué parte de su órbita se encuentre Tritón en ese momento, la altitud del sobrevuelo y si el acercamiento más cercano al sobrevuelo está en el lado anterior o posterior de Tritón en su órbita.
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