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La trayectoria multiplanetaria de Crocco

La Trayectoria Multiplanetaria de Crocco , a veces llamada Misión de Crocco y "Grand Tour" de Crocco, es una descripción matemática de una hipotética Misión de Investigación Tierra-Marte-Venus-Tierra, que fue propuesta por primera vez en 1956 por el pionero de la aeronáutica y el espacio GA Crocco durante el VII . Congreso Astronáutico Internacional en Roma.

Una descripción simplificada de la trayectoria multiplanetaria de Crocco. La elipse negra representa la trayectoria, mientras que las curvas azul, roja y verde representan las órbitas de la Tierra, Marte y Venus respectivamente. Las posiciones de los planetas están marcadas en la fecha de salida de la Tierra y en la fecha en que la nave espacial pasa a la distancia más corta hasta el planeta respectivo.

Historia

Con el inicio de los vuelos espaciales en la primera mitad del siglo XX, los matemáticos teóricos estimaron por primera vez la cantidad de energía necesaria para los vuelos espaciales interplanetarios, siendo la necesidad de energía significativamente mayor que la de cualquier combustible químico disponible en ese momento. Sigue siendo cuestionable si la humanidad alguna vez sería capaz de llegar a ciertos lugares del Sistema Solar . [1]

Aunque Walter Hohmann ya había calculado a principios de siglo la trayectoria más eficiente energéticamente entre dos órbitas circulares similares (la órbita de transferencia de Hohmann ), [2] un viaje de ida y vuelta Tierra-Marte-Tierra utilizando esta trayectoria de vuelo habría permitido la necesidad de permanecer en la superficie de Marte durante 425 días, esperando que los planetas se alineen y se abra la siguiente ventana de lanzamiento, además de 259 días tanto para el viaje a Marte como para el regreso a la Tierra.

Por este motivo, Gaetano Crocco desarrolló el concepto de un viaje de ida y vuelta a Marte sin escalas , que habría requerido un consumo de energía mucho menor, ya que los motores cohete de la nave sólo tendrían que acelerarlo en una única maniobra para alcanzar la velocidad necesaria. velocidad para llegar a Marte . Durante el paso de la nave espacial, la tripulación a bordo habría realizado análisis de la superficie marciana. Incluso esta trayectoria habría supuesto un tiempo de vuelo de poco más de un año, si la nave no hubiera sido acelerada en otra maniobra orbital . [3]

Propiedades

Crocco buscó una órbita con las siguientes propiedades:

Con una selección adecuada de una determinada ventana de lanzamiento , esto también habría permitido que la nave espacial regresara un año después de su salida. Aplicando ligeras modificaciones a la trayectoria habría sido posible pasar también por Venus en la misma misión.

Crocco se dio cuenta de que la trayectoria de vuelo podría verse alterada por los campos gravitacionales de Marte y Venus, retrasando o, en última instancia, impidiendo el regreso a la Tierra. Resolvió este problema dirigiendo la trayectoria del vuelo a través de los campos gravitacionales de Venus y Marte de tal manera que su atracción se anulara entre sí. [4] El perfil de la misión presentado en 1956 consistió en un viaje de 154 días desde la Tierra a Marte, seguido de un viaje de 113 días a Venus incluyendo el paso por el planeta y utilizando la atracción gravitacional para corregir el rumbo, seguido del 98- día de regreso a la Tierra. [5] Crocco propuso que la primera Misión se lanzara en junio de 1971.

Diferencia entre la misión de Crocco y las asistencias de gravedad

Crocco era muy consciente de los efectos gravitacionales del planeta, pero el perfil de su misión no los utiliza para acelerar ni desacelerar, sino que se limita a utilizarlos para estabilizar la trayectoria. [6] Aún así, se supone erróneamente que GA Crocco habría sido el inventor de la asistencia gravitatoria, que fue presentada por primera vez en 1961 por el matemático estadounidense Michael Minovitch como un método [7] para permitir la exploración de los planetas exteriores. algo que antes se había considerado casi imposible. Las sondas Pioneer 10 , 11 y Voyager harían uso de esta técnica en los años 1970. [8]

Literatura

Referencias

  1. ^ Richard L. Dowling, Kosmann, William J.; Minovitch, Michael A.; Ridenoure, Rex W: El origen de los viajes espaciales interplanetarios propulsados ​​por gravedad 41º Congreso de la Federación Astronáutica Internacional, Dresde 1990, S. 1.
  2. ^ Richard L. Dowling, Kosmann, William J.; Minovitch, Michael A.; Ridenoure, Rex W: El origen de los viajes espaciales interplanetarios propulsados ​​por gravedad 41º Congreso de la Federación Astronáutica Internacional, Dresde 1990, S. 2-3.
  3. ^ Gaetano Arturo Crocco: viaje de exploración de un año Tierra-Marte-Venus-Tierra. Laboratorio de propulsión a chorro 1961, págs. 228-229.
  4. ^ Richard L. Dowling, Kosmann, William J.; Minovitch, Michael A.; Ridenoure, Rex W: El origen de los viajes espaciales interplanetarios propulsados ​​por gravedad 41º Congreso de la Federación Astronáutica Internacional, Dresde 1990, S. 12-13.
  5. ^ Gaetano Arturo Crocco: viaje de exploración de un año Tierra-Marte-Venus-Tierra. Laboratorio de propulsión a chorro 1961, pág. 233.
  6. ^ Gaetano Arturo Crocco: viaje de exploración de un año Tierra-Marte-Venus-Tierra. Laboratorio de Propulsión a Chorro 1961, pág. 239.
  7. ^ Michael A. Minovitch: Un método para determinar trayectorias de reconocimiento de caída libre interplanetaria Jet Propulsion Laboratory, 1961.
  8. ^ Richard L. Dowling, Kosmann, William J.; Minovitch, Michael A.; Ridenoure, Rex W: El origen de los viajes espaciales interplanetarios propulsados ​​por gravedad 41º Congreso de la Federación Astronáutica Internacional, Dresde 1990.