Astronomía sin telescopio - La guía del autoestopista del sistema solar

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¿Le falta combustible, pero es bueno en astrofísica? Es posible recorrer el sistema solar con menos de 30 dólares de Altaire al día utilizando la Red de Transporte Interplanetario (ITN).

El ITN se basa en maniobras de asistencia por gravedad y órbitas de baja transferencia de energía alrededor y entre los puntos de Lagrange. Usando el ITN, es teóricamente posible recorrer el sistema solar con un uso de combustible extremadamente económico siempre que tenga mucha paciencia y no le importe tomar una ruta a menudo tortuosa a su destino.

Si imagina todo el sistema solar como una lámina de goma deformada por pozos de gravedad, entonces los planetas son realmente pequeñas depresiones de diferentes profundidades presionadas a los lados del pozo de gravedad global del Sol.

Lo importante de esta historia es que los bordes de esas pequeñas depresiones son casi planas con respecto a las pendientes empinadas creadas por el Sol y los planetas. Se necesita mucha menos energía para moverse en estos bordes planos que tratar de subir por las pendientes empinadas.

El borde plano que está presente alrededor del pozo de gravedad de la Tierra es tierra marcada por el punto 1 de Lagrange (o L1) que se encuentra directamente entre el Sol y la Tierra, y el punto 2 de Lagrange (L2) en el lado opuesto de la Tierra directamente lejos del Sol. .

Es posible que una nave espacial orbita un punto de Lagrange y sea transportada alrededor del Sol con muy poco gasto de energía. Es porque esencialmente estás montando la onda de proa de la Tierra mientras orbita alrededor del Sol, por lo que eres llevado a la misma velocidad orbital que la Tierra (30 kilómetros por segundo) sin tener que quemar mucho combustible en el proceso.

Además, los puntos de Lagrange representan puntos de unión para permitir una baja transferencia de energía entre diferentes órbitas planetarias. Como si la curvatura espacio-tiempo del sistema solar creara un parque de skate gigante, es posible salir de L1 y seguir una trayectoria hacia Venus, o puede atravesar el borde plano de la gravedad de la Tierra durante unos 3 millones de kilómetros hasta L2 y luego baje en un largo y sinuoso camino hacia la L1 de Marte. Aquí puedes descansar de nuevo antes de arrastrarte a L2 de Marte y luego a Júpiter.

El análisis matemático de las interacciones gravitacionales entre tres o cuatro cuerpos (por ejemplo, su nave espacial, la Tierra y el Sol, y luego también agrega Marte) es complejo y tiene algunas similitudes con la teoría del caos. Pero dicho análisis puede identificar vías de interconexión a través del sistema solar, que los defensores de ITN denominan "tubos".

Los principios de ITN han sido adoptados por varias misiones de naves espaciales para conservar combustible. Edward Belbruno propuso una transferencia lunar de baja energía para obtener la sonda japonesa Hiten en la órbita lunar en 1991 a pesar de tener solo el 10% del combustible requerido para una trayectoria de inserción translunar tradicional. La maniobra fue exitosa, aunque el tiempo de viaje a la Luna fue de cinco meses en lugar de los tres días tradicionales. También se considera que la misión Genesis de la NASA y el SMART-1 de la ESA han utilizado trayectorias similares a las ITN de baja energía.

Así que, autostopistas empobrecidos, tal vez aún puedas hacer ese gran recorrido por los planetas usando el ITN, pero asegúrate de empacar una toalla, será unmuy viaje largo.

(Lectura recomendada: Ross, S.D. (2006) La red de transporte interplanetario. Científico estadounidense 94(3), 230–237.)

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