Pregunta de @SF. ¿Cuáles son los parámetros del nuevo motor cohete eléctrico de yodo desarrollado por RSC Energia? Enlaces al breve artículo de RT 'Diez veces más barato': la compañía espacial rusa prueba un motor de cohete de yodo que contiene una oración que probablemente se modificó durante la traducción, así como en la paráfrasis de una publicación de noticias generales no relacionadas con el espacio:
Además, los motores de xenón son incapaces de vuelos de larga distancia, como ir a la Luna.
Pero mi pregunta es solo sobre la mecánica orbital de ir a la órbita lunar desde LEO usando una forma de propulsión de bajo empuje como los iones.
Desde LEO, puede tomarse su tiempo lentamente en espiral hacia afuera en el pozo de gravedad de la Tierra, como se muestra aquí y lo hacen algunos de los satélites de comunicaciones de "propulsión completamente eléctrica" más nuevos que usan propulsión iónica para llegar a GEO.
Y si ingresa a una órbita lunar alta, también puede bajarla usando propulsión iónica, siempre que pueda manejar la gravedad irregular y las perturbaciones de la Tierra y el Sol.
Pero mi pregunta es sobre la transferencia entre las órbitas de la Tierra a las de la Luna. Me pregunto si se puede hacer el traspaso con muy baja propulsión en todo momento, o si hay algún punto donde se necesitaría un impulso alto en este problema de cuatro cuerpos para cambiar de uno a otro sin riesgo de perderse o lanzada a una órbita heliocéntrica.
Para "¿qué tan bajo es el empuje bajo?" puede elegir una nave espacial existente, como un satélite de comunicaciones totalmente eléctrico a GEO, o un explorador del espacio profundo como DAWN.
Los argumentos matemáticos sólidos serían geniales, o también sería buena una referencia a un estudio publicado con resultados concluyentes. Incluso si es posible, todavía me gustaría entender si fue complicado hacerlo funcionar o si en realidad no es tan difícil como podría imaginar.
La pieza por la que preguntas no solo se puede hacer, sino que se ha hecho. SMART-1 se lanzó a GTO en 2003 y entró en órbita alrededor de la Luna en 2004, usando solo un motor de iones para hacerlo. Poco a poco redujo su órbita alrededor de la Luna y finalmente chocó contra ella. El truco es usar los puntos de Lagrange para dar un tiempo más para hacer una órbita adecuada.
comentario de @ChrisR
No estoy seguro de entender por qué ayudaría usar un punto de Lagrange. ¿No podría uno simplemente elevar la órbita lentamente hasta que pase la esfera de influencia de la Tierra (que es un límite virtual, no real, por supuesto), y luego reducir la velocidad de tal manera que el vehículo esté en una órbita altamente elíptica alrededor de la Luna? , y luego circularizarlo? Ir a un punto de Lagrange en sí parece intuitivamente más complicado de lo necesario.
realmente va al grano del asunto!
El concepto de "esfera de influencia" es una de las mentiras que les decimos a los niños , que es una expresión que significa que no es cierto pero facilita las explicaciones simples. Por supuesto, también es una mentira en la que se basa KSP . La razón por la que mencioné el "problema de los cuatro cuerpos" en la pregunta es que la gravedad de todo siempre está tirando de ti. La esfera de influencia es una mentira o una aproximación, según el contexto.
Por supuesto, si estás haciendo videos como Scott Manley, entonces es una aproximación. Si desea comprender la mecánica orbital en lugar de explicarla , es mejor tratarla como una mentira e ignorarla, o como diría Monty Python :
De los vinos espumosos, el más famoso es 'Perth Pink'. Esta es una botella con un mensaje, y el mensaje es ¡Cuidado! Este no es un vino para beber, es un vino para acostarse y evitar.
Antes de la propulsión iónica, no importaba tanto porque el impulso de los cohetes químicos es tan rápido que puedes hacer cambios en tu trayectoria con bastante rapidez.
La motivación detrás de mi pregunta actual es que con la propulsión iónica, los cambios son extremadamente lentos y, por lo tanto, en un escenario de múltiples cuerpos, tiene un poco más de problemas.
Los paneles solares pusieron a disposición 1.190 W para alimentar el propulsor, dando un empuje nominal de 68 mN, por lo tanto, una aceleración de 0,2 mm/s² o 0,7 m/s por hora (es decir, poco menos de 0,00002 g de aceleración).
El punto de Lagrange resuelve este problema utilizando los efectos del problema de los tres cuerpos de manera constructiva en lugar de luchar contra ellos.
Mirando la página de Wikipedia vinculada en la respuesta de @PearsonArtPhoto, puede ver que tomó más de un año de empuje para que SMART-1 se alejara lentamente en espiral más y más en la órbita terrestre para llegar a la región del punto Tierra-Luna L1. Tomó una vectorización muy cuidadosa del diminuto empuje para "enhebrar la aguja" y pasarla hacia la Luna con una velocidad relativa lo suficientemente baja como para permanecer en órbita. SMART-1 probablemente habría tenido un desafío de navegación realmente serio si hubiera intentado hacer esta transferencia de otra manera.
CuteKItty_pleaseStopBArking
UH oh