¿Dejar el plano de la eclíptica ofrecería algún beneficio para los viajes interestelares?

La forma más rápida de abandonar el Sistema Solar es pasar por tantos Gigantes Gaseosos como puedas y usar su gravedad para lanzarte más rápido. Como no hay planetas fuera de la eclíptica, no sería ventajoso evitar el plano de la eclíptica. Esto es así hasta que comencemos a tener sondas espaciales realmente rápidas.

Además, pasar por los planetas le daría la oportunidad de abortar, lanzándose alrededor de ellos para regresar a la Tierra, en caso de una falla catastrófica rápida (totalmente posible).

Solo para probar este punto, New Horizon dejó la Tierra como la nave espacial más rápida en salir de la órbita terrestre, alcanzando la órbita de la Luna en solo 9 horas. Sin embargo, nunca alcanzará a las sondas Voyager, porque usaron la gravedad de Júpiter y Saturno para acelerar. No puedo decirlo mejor que Wikipedia , así que aquí va:

New Horizons a menudo recibe el título de la nave espacial más rápida jamás lanzada, aunque podría decirse que las sondas Helios son las poseedoras de ese título como resultado de la velocidad ganada mientras caía hacia el Sol. New Horizons, sin embargo, logró la velocidad de lanzamiento más alta y, por lo tanto, salió de la Tierra más rápido que cualquier otra nave espacial hasta la fecha. También es la primera nave espacial lanzada directamente en una trayectoria de escape solar, que requiere una velocidad aproximada de 16,5 km/s (59 000 km/h; 37 000 mph), más pérdidas, todo proporcionado por el lanzador. Sin embargo, no será la nave espacial más rápida en abandonar el Sistema Solar. Este récord lo tiene la Voyager 1, que actualmente viaja a 17,145 km/s (61 720 km/h; 38 350 mph) en relación con el Sol. La Voyager 1 alcanzó una mayor velocidad de exceso hiperbólica de las hondas gravitacionales de Júpiter y Saturno que New Horizons.

Además, la cantidad de objetos en el plano de la eclíptica está muy exagerada. El espacio es realmente muy grande, y tenemos que planificar con mucho cuidado para llevar una nave espacial a otro planeta a propósito. Incluso una pequeña falla causará problemas. No hay mucho ahí, y hay mucho que ganar al pasar por el plano de la eclíptica.

El día que tengamos una nave espacial capaz de un empuje muy alto durante largos períodos de tiempo, es probable que no necesitemos este atajo, pero por ahora es una herramienta invaluable.

Hay dos razones principales por las que puede salir del plano de la eclíptica:

• Quieres llegar a una estrella en particular.
• Quiere poner el Sol en una línea directa entre su nave y otro punto en el cielo (normalmente un sistema estelar o una sonda interestelar a ese sistema estelar) para explotar la lente gravitatoria del Sol (es decir, su destino comienza alrededor de 550-740 AU del Sol) para lograr una impresionante amplificación adicional de la señal de radio recibida/transmitida (57 dB a 1,42 GHz, por ejemplo).

En cualquier caso, la trayectoria para salir de Dodge rápido y correctamente tendrá que usar la maniobra de propulsión del perihelio cerca del Sol (tan cerca como lo tolere su rechazo de calor) después de la asistencia de la gravedad de Saturno y Júpiter (la trayectoria de Krafft Arnold von Ehricke ) . Elegiría el punto de perihelio para rotar su vector de velocidad en la dirección requerida.

Referencias:

• Vuelo espacial profundo y comunicaciones: explotación del sol como lente gravitacional Claudio Maccone. Springer, 2009.
• Krafft Arnold von Ehricke, "Rebote de Saturno-Júpiter. Un método de eyección de naves espaciales de alta velocidad del Sistema Solar". Diario de la Sociedad Interplanetaria Británica, Vol.25, 1972. Pp.561-571.

El plano de la eclíptica de nuestro sistema solar forma un ángulo de unos 60º con respecto al plano galáctico de nuestra galaxia.

La Vía Láctea tiene aproximadamente 100 000 li (30 kpc) de diámetro y, en promedio, aproximadamente 1000 li (0,3 kpc) de espesor. Esto significa que cuando abandonas el sistema solar a lo largo de nuestro plano de la eclíptica, puedes visitar las estrellas de nuestro vecindario, pero "rápidamente" abandonas la galaxia. Puedes usar la asistencia de la gravedad de uno de los gigantes gaseosos para apuntar tu trayectoria hacia el plano galáctico, lo que te permitirá visitar muchas más estrellas.

Suponiendo que tiene suficiente energía para un empuje constante de 1 g .

En un viaje interestelar, el plano de la eclíptica tiene poco o ningún significado. Si su dirección de viaje es generalmente en el ángulo correcto (90 °) con respecto al avión, entonces no tiene mucho sentido sortear todos los obstáculos del sistema solar.

Podríamos responder a esta pregunta con mayor claridad si tuviéramos un conocimiento de cada partícula de materia en nuestro sistema estelar. Además de las asistencias por gravedad, las transferencias de velocidad a través de impactos (guiados o no) podrían afectar. Por lo tanto, con un conocimiento preciso de las órbitas de cada asteroide, podríamos, con poco esfuerzo, engendrar una cadena de asistencias gravitatorias y/o eventos de impacto corporal que llevarían a la velocidad interestelar máxima alcanzable con los medios actuales.