¿Es más eficaz una maniobra de frenado en el periapsis?

Aunque la pregunta que hice ahora se inspiró en esta , es una pregunta que se me ocurrió antes en el contexto de la captura orbital. Otra forma de expresar esto podría ser: ¿existe un efecto Oberth equivalente para una quemadura retrógrada?

La wiki es ambigua en este punto. También revisé la excelente respuesta de Hop David a esta pregunta , pero parece que no puedo hacer que mi viejo cerebro lo procese a la inversa.

Si la respuesta es sí, ¿hay algún caso en el que esto se haya utilizado para la captura orbital alrededor de algún objeto?

Para cambiar los ábsides, dispare en el periápside. Para cambiar la inclinación dispara al nodo más alejado del planeta. Un mantra al día mantiene alejado al balístico.
tenga en cuenta que al quemar progrado en el periapsis está aumentando la fuerza del efecto Oberth (mientras se beneficia de él). Quemando retrógrado, lo estás disminuyendo. Pero aún así, descender desde una órbita muy alta, una quemadura para llevar el periápside lo más bajo posible, luego quemar(es) en el periápside para bajar la apoápsis como se desee, costará mucho menos que descender en espiral hacia el planeta. Aunque en la mayoría de los casos todo es discutible debido al aerofrenado.

Respuestas (3)

Sí, funciona exactamente igual al revés. Cada inserción en la órbita de un planeta se ha aprovechado de este efecto, en virtud de que cada inserción tiene como objetivo que tenga lugar tan cerca del cuerpo como sea razonable. La Luna, Marte, Venus, Júpiter, Saturno y Mercurio. Las misiones de bajo empuje como SMART-1 y DAWN no ​​obtienen esta ventaja de Oberth, ya que no pueden generar un gran impulso en poco tiempo, por lo que deben comenzar a reducir la velocidad mucho antes de que puedan sentir la gravedad del objeto. Sin embargo, obtienen una gran ventaja de Isp.

Oberth funciona tanto retrógrado como progrado. El efecto Oberth equivalente para retrógrado es, de hecho, el efecto Oberth =) Supongamos que estamos en periapsis y estamos a punto de obtener un impulso infinitesimal pero distinto de cero del empuje. Veamos primero el caso del impulso progrado.

Progrado, tenemos algo de velocidad orbital en la misma dirección que el empuje. El escape es empujado retrógrado y, por lo tanto, a una órbita más baja. Pierde energía. La conservación de la energía dice que tiene que ir a alguna parte: se dedica a impulsar el cohete mismo, más rápido/a una órbita más alta de lo que obtendría simplemente con el impulso.

Retrógrado, tenemos cierta velocidad orbital en la dirección opuesta al empuje. Por lo tanto, el escape es empujado a una órbita más alta porque se mueve progresivamente. La conservación de la energía dice que tuvo que obtener esa energía de alguna parte: la obtiene del propio cohete que impulsa el empuje, de modo que el cohete obtiene una órbita más lenta / más baja de lo que obtendría simplemente del impulso.

Debido a que normal, antinormal, radial y antiradial son todos ortogonales al vector de velocidad, no se obtiene efecto Oberth de estos componentes de ningún impulso. ¡Espero que esto ayude!

Respuesta muy útil. ¿Existe una forma equivalente de enmarcar el efecto Oberth en términos de conservación de la cantidad de movimiento? CoE siempre ha sido difícil para mí trabajar en mi intuición.
Enmarcarlo sin energía está resultando más difícil de lo que pensaba; creo que sin usar métodos de energía no puedes explicar por qué no es exactamente lo que esperarías de la ecuación del cohete. Si lo piensas, obtienes diferentes efectos de Oberth a diferentes alturas orbitales porque intrínsecamente conserva la energía orbital. ¿Puedes pensarlo en términos de trabajo? Considere que está haciendo el mismo trabajo con una fuerza F, ya sea que la nave esté alineada prograda o retrógrada, y esto se mantiene bien si se comprende que los otros cuatro ejes no funcionan, son ortogonales a la distancia recorrida.
Tengo el mismo bloqueo intuitivo sobre el trabajo que sobre la energía. En el lado positivo, estoy empezando a pensar que cuando lo desbloquee, también entenderé la relatividad de forma gratuita. ¡Gracias!

Creo que el efecto Oberth es más fácil de entender sin referirse a la conservación de energía o impulso. No conozco la etiqueta de repetir respuestas aquí, pero si alguien se opone, intentaré descubrir cómo publicar un enlace a otra pregunta donde di esencialmente la misma respuesta, y eliminaré esta:

El efecto Oberth se puede explicar de esta manera. Cada segundo que estás cayendo en un campo gravitatorio, está alterando tu velocidad, tal vez ayudándote, tal vez lastimándote. Si haces tu quemadura cuando estás más profundo en el pozo de gravedad, estás aumentando el tiempo en que la gravedad te ayudará o disminuyendo el tiempo en que te hará daño. Por ejemplo:

  • Si te estás mudando y quieres reducir la velocidad, quema ahora. Al reducir la velocidad, pasas más tiempo cerca del planeta con la gravedad tirando de ti hacia atrás.
  • Si te estás moviendo hacia el planeta y quieres acelerar, espera hasta que estés más cerca. Si te quemas ahora, pasas menos tiempo cayendo hacia el planeta siendo acelerado por la gravedad.

...y así sucesivamente para los demás casos.

Las ecuaciones y leyes te dicen que ocurrirá el efecto Oberth. No dicen cómo funciona. Si su cápsula va más rápido, algo tuvo que empujarla o jalarla. En este caso, esa cosa era la gravedad. La conservación de la energía no acelera las cosas ni las ralentiza, simplemente te dice que algo lo hará.

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