Efectul superior
În astronautică , un flyby îmbunătățit , sau manevra Oberth , este o manevră în care o navă spațială cade într-un puț gravitațional și apoi accelerează pe măsură ce cade, obținând astfel viteză suplimentară. [1] Manevra rezultată este un mod mai eficient de a obține energie cinetică decât aplicarea aceluiași impuls în afara unui puț gravitațional. Câștigul în eficiență este explicat de efectul Oberth , unde utilizarea unui motor la viteze mai mari generează mai multă energie mecanică decât utilizarea la viteze mai mici. În termeni practici, aceasta înseamnă că metoda cea mai eficientă din punct de vedere energetic pentru ca o navă spațială să-și propulseze motorul se află la cea mai mică periapsis orbitală posibilă, atunci când viteza sa orbitală (și, prin urmare, energia sa cinetică) este la maxim. În unele cazuri, merită, de asemenea, să cheltuiți combustibil pentru a încetini nava spațială într-un puț gravitațional pentru a profita de eficiența efectului Oberth. Manevra și efectul poartă numele lui Hermann Oberth , un fizician german de origine austro-ungară și fondator al tehnologiei rock moderne, care le-a descris pentru prima dată în 1927. [2]
Efectul Oberth este cel mai puternic într-un punct de orbită cunoscut sub numele de periapsis , unde potențialul gravitațional este cel mai mic și viteza este cea mai mare. Acest lucru se datorează faptului că acționarea unui motor rachetă la viteză mare determină o schimbare mai mare a energiei cinetice decât atunci când este acționat la viteză mică. Deoarece vehiculul rămâne aproape de periapsis doar pentru o perioadă scurtă de timp, pentru ca manevra Oberth să fie cât mai eficientă, vehiculul trebuie să poată genera cât mai mult impuls posibil în cel mai scurt timp posibil. În consecință, manevra Oberth este mult mai utilă pentru motoarele cu rachete cu tracțiune mare, cum ar fi rachetele lichide , și mai puțin utilă pentru motoarele cu jet cu tracțiune redusă, cum ar fi propulsoarele cu ioni , care necesită mult timp pentru a câștiga viteza. Efectul Oberth poate fi folosit și pentru a înțelege comportamentul rachetelor cu mai multe etape : stadiul superior poate genera mult mai multă energie cinetică utilizabilă decât energia chimică totală a propulsorilor pe care îi transportă. [2]
Efectul Oberth apare deoarece propulsorul are mai multă energie utilizabilă datorită energiei sale cinetice pe lângă energia potențială chimică [2] și, prin urmare, este capabil să folosească această energie cinetică pentru a genera mai multă putere mecanică.
Notă
- ^ (RO) Robert B. Adams, Georgia A. Richardson, Utilizarea manevrei de evacuare cu două arsuri pentru transferuri rapide în sistemul solar și dincolo (PDF) pe ntrs.nasa.gov, NASA , august 2013. Accesat la 4 decembrie 2020 .
- ^ a b c ( EN ) Hermann Oberth,Ways to spaceflight , at archive.org , NASA TT F-622, Agence Tunisienne de Public-Relations, 1972.Accesat la 4 decembrie 2020 .
