Parcela de chuleta de cerdo

Gráfico utilizado para planificar lanzamientos de naves espaciales.

Gráfico de chuleta de cerdo representativo para la oportunidad de lanzamiento a Marte en 2005 (eje horizontal: fechas de salida en notación mm/dd , eje vertical: fechas de llegada (mm/dd))

Un contorno azul dado representa una solución con una constante C ₃ .

El centro de la chuleta de cerdo es la solución óptima para el C ₃ más bajo .

Las líneas rojas representan viajes con el mismo tiempo de viaje para la trayectoria.

Las líneas verdes representan el ángulo Sol-Tierra-Sonda en el momento de la salida. ^{[ se necesita aclaración ]}

En mecánica orbital , un diagrama de chuleta de cerdo (también diagrama de chuleta de cerdo ) es un gráfico que muestra curvas de nivel de igual energía característica (C ₃ ) frente a combinaciones de fecha de lanzamiento y fecha de llegada para un vuelo interplanetario en particular. ^[1] El gráfico muestra los rangos de energía característicos en zonas alrededor de los mínimos locales , que se asemejan a la forma de una rebanada de chuleta de cerdo.

Al examinar los resultados del gráfico de chuleta de cerdo, los ingenieros pueden determinar cuándo existe una oportunidad de lanzamiento (una " ventana de lanzamiento ") que sea compatible con las capacidades de una nave espacial en particular. ^[2] Un contorno dado, llamado curva de chuleta de cerdo , representa la constante C ₃ , y el centro de la chuleta de cerdo el mínimo óptimo C ₃ . Los elementos orbitales de la solución, donde los valores fijos son la fecha de salida, la fecha de llegada y la duración del vuelo, fueron resueltos matemáticamente por primera vez en 1761 por Johann Heinrich Lambert , y la ecuación se conoce generalmente como problema de Lambert (o teorema). ). ^[1]

Matemáticas

La forma general de energía característica se puede calcular como:

$${\displaystyle C_{3}=v_{\infty }^{2}\,\!}$$

¿Dónde está la velocidad orbital cuando la distancia orbital tiende a infinito? Tenga en cuenta que, dado que la energía cinética es , C ₃ es de hecho igual al doble de la magnitud de la energía orbital específica , , del objeto que escapa. ${\textstyle v_{\infty }\,}$ ${\textstyle {\frac {1}{2}}mv^{2}}$ ${\textstyle \epsilon }$

Usar

Para el programa Voyager , los ingenieros del JPL trazaron alrededor de 10.000 trayectorias potenciales utilizando diagramas de chuleta de cerdo, de las cuales seleccionaron alrededor de 100 que eran óptimas para los objetivos de la misión. Los complots les permitieron reducir o eliminar los encuentros planetarios que tenían lugar durante las vacaciones de Acción de Gracias o Navidad , y planificar la finalización de los objetivos principales de la misión antes del final del año fiscal 1981. ^[3]

Ver también

• Orbita
• trayectoria parabólica
• trayectoria hiperbólica

Referencias

1. Goldman, Elliot. "Optimización de la ventana de lanzamiento: la misión Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de 2005". Centro de Investigación en Astrodinámica de Colorado . Archivado desde el original el 13 de abril de 2017 . Consultado el 30 de diciembre de 2007 .
2. "'Porkchop 'es el primer elemento del menú en un viaje a Marte ". NASA . Consultado el 30 de diciembre de 2007.
3. Peter J. Westwick (2007). Into the Black: JPL y el programa espacial estadounidense, 1976-2004. Prensa de la Universidad de Yale . ISBN 978-0-300-11075-3.

enlaces externos

• JPL Introducción a las parcelas de Porkchop
• Herramienta de cálculo en línea del diagrama de chuleta de cerdo