Una transferencia de baja energía , o trayectoria de baja energía , es una ruta en el espacio que permite a las naves espaciales cambiar de órbita utilizando significativamente menos combustible que las transferencias tradicionales. [1] [2] Estas rutas funcionan en el sistema Tierra - Luna y también en otros sistemas, como por ejemplo entre las lunas de Júpiter . El inconveniente de tales trayectorias es que tardan más en completarse que las transferencias de mayor energía (más combustible), como las órbitas de transferencia de Hohmann .
Las transferencias de baja energía también se conocen como trayectorias de límites de estabilidad débil e incluyen trayectorias de captura balística .
Las transferencias de baja energía siguen rutas especiales en el espacio, a veces denominadas Red de Transporte Interplanetario . Seguir estos caminos permite recorrer largas distancias con pocos cambios en la velocidad, o delta-v .
Las misiones que han utilizado transferencias de baja energía incluyen:
Las misiones en curso que utilizan transferencias de baja energía incluyen:
Las misiones propuestas que utilizan transferencias de baja energía incluyen:
Las transferencias de baja energía a la Luna fueron demostradas por primera vez en 1991 por la nave espacial japonesa Hiten , que fue diseñada para pasar cerca de la Luna pero no para entrar en órbita. El subsatélite Hagoromo fue lanzado por Hiten en su primer paso y es posible que haya entrado con éxito en la órbita lunar, pero sufrió una falla en las comunicaciones.
Edward Belbruno y James Miller del Laboratorio de Propulsión a Chorro habían oído hablar del fracaso y ayudaron a salvar la misión desarrollando una trayectoria de captura balística que permitiría a la sonda principal Hiten entrar en la órbita lunar. La trayectoria que desarrollaron para Hiten utilizó la teoría de límites de estabilidad débil y requirió solo una pequeña perturbación en la órbita elíptica de oscilación, lo suficientemente pequeña como para que la pudieran alcanzar los propulsores de la nave espacial. [1] Este curso daría como resultado que la sonda fuera capturada en una órbita lunar temporal usando delta-v cero , pero requirió cinco meses en lugar de los tres días habituales para una transferencia Hohmann. [8]
Desde la órbita terrestre baja hasta la órbita lunar, el ahorro delta-v se acerca al 25% en la quema aplicada después de abandonar la órbita terrestre baja, en comparación con la quema retrógrada aplicada cerca de la Luna en la inyección translunar tradicional , y permite duplicar la carga útil. . [9]
Robert Farquhar había descrito una ruta de 9 días desde la órbita terrestre baja hasta la captura lunar que tarda 3,5 km/s. [10] Las rutas de Belbruno desde la órbita terrestre baja requieren una combustión de 3,1 km/s para la inyección translunar, un ahorro delta- v de no más de 0,4 km/s. Sin embargo, estos últimos no requieren un gran cambio delta- v después de abandonar la órbita terrestre baja, lo que puede tener beneficios operativos si se utiliza una etapa superior con reinicio limitado o capacidad de resistencia en órbita, lo que requeriría que la nave espacial tuviera un sistema de propulsión principal separado para captura. [11]
Para el encuentro con las lunas marcianas, los ahorros son del 12% para Fobos y del 20% para Deimos. El objetivo de Rendezvous es que las pseudoórbitas estables alrededor de las lunas marcianas no pasan mucho tiempo dentro de un radio de 10 kilómetros de la superficie. [12]
