La trayectoria multiplanetaria de Crocco

La Trayectoria Multiplanetaria de Crocco , a veces llamada Misión de Crocco y "Gran Viaje" 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.

Representación 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 la que la nave espacial pasa a la distancia más corta del planeta respectivo.

Historia

Con el inicio de los vuelos espaciales en la primera mitad del siglo XX, los matemáticos teóricos calcularon por primera vez la cantidad de energía necesaria para los vuelos espaciales interplanetarios, siendo el requerimiento energético significativamente mayor que el de cualquier combustible químico disponible en ese momento. Seguía siendo cuestionable si la humanidad sería capaz alguna vez 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 hecho necesario permanecer en la superficie de Marte durante 425 días, esperando a que los planetas se alinearan y se abriera 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 sin escalas a Marte , que habría tenido un requerimiento energético mucho menor, ya que los motores cohete de la nave solo tendrían que acelerarla en una única maniobra para alcanzar la velocidad necesaria 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 espacial no hubiera sido acelerada en otra maniobra orbital . [3]

Propiedades

Crocco buscó una órbita con las siguientes propiedades:

  • Cruza la órbita de la Tierra
  • Cruza la órbita de Marte
  • Periodo orbital de un año

Si se hubiera elegido correctamente una determinada ventana de lanzamiento , la nave también habría podido regresar un año después de su partida. Aplicando ligeras modificaciones a la trayectoria, habría sido posible pasar por Venus en la misma misión.

Crocco se dio cuenta de que la trayectoria de vuelo podía verse alterada por los campos gravitatorios de Marte y Venus, lo que retrasaría o, en última instancia, impediría el regreso a la Tierra. Resolvió este problema dirigiendo la trayectoria de vuelo a través de los campos gravitatorios de Venus y Marte de tal manera que su atracción se cancelara mutuamente. [4] El perfil de la misión presentado en 1956 consistía 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 el uso de la atracción gravitatoria para una corrección del curso, seguido del regreso a la Tierra de 98 días. [5] Crocco propuso que la primera misión se lanzara en junio de 1971.

Diferencia entre Crocco's Mission y Gravity Assist

Crocco era muy consciente de los efectos gravitacionales del planeta, pero el perfil de su misión no es utilizarlos para acelerar ni desacelerar, sino que se limita a utilizarlos para estabilizar la trayectoria. [6] Aun así, se asume 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 que se había considerado casi imposible de antemano. Las sondas Pioneer 10 , 11 y Voyager harían uso de esta técnica en la década de 1970. [8]

Literatura

  • Michael A. Minovitch Un método para determinar trayectorias de reconocimiento de caída libre interplanetarias Jet Propulsion Laboratory, 23 de agosto de 1961 ([1] Archivado el 20 de marzo de 2019)
  • Gaetano A. Crocco Viaje de exploración de un año Tierra-Marte-Venus-Tierra 7.° Congreso de la Federación Astronáutica Internacional, Roma, septiembre de 1956 ([2] Archivado el 15 de marzo de 2016)
  • Richard L. Dowling, Kosmann, William J.; Minovitch, Michael A.; Ridenoure, Rex W: El origen de los viajes espaciales interplanetarios impulsados ​​por la gravedad 41.° Congreso de la Federación Astronáutica Internacional, Dresde, 6-12 de octubre de 1990
    ([3] Archivado el 17 de abril de 2021)

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, pág. 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, págs. 2-3.
  3. ^ Gaetano Arturo Crocco: Viaje de exploración de un año Tierra-Marte-Venus-Tierra. Jet Propulsion Laboratory 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, págs. 12-13.
  5. ^ Gaetano Arturo Crocco: Viaje de exploración de un año Tierra-Marte-Venus-Tierra. Jet Propulsion Laboratory 1961, pág. 233.
  6. ^ Gaetano Arturo Crocco: Viaje de exploración de un año Tierra-Marte-Venus-Tierra. Jet Propulsion Laboratory 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.
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