O Delta V depende da massa do veículo lançador e da carga útil?
Eu li em muitas referências que Delta V é fixo ou constante, por exemplo (Delta V a LEO = 10km / s). Eles não mencionaram a massa da carga útil ou a massa do propelente, e também não mencionaram que seus resultados de aproximação. Pela minha leitura, espero que Delta não dependa também da distância da Missão. Alguém tem uma resposta clara para mim? !!
Respostas
Outra maneira de dizer delta V para LEO = 10 km / s é esta:
- Para estar em órbita, uma coisa precisa se mover horizontalmente a uma velocidade de pelo menos 7,8 km / s
- Para entrar em órbita, o foguete que entrega a coisa terá que chegar a essa velocidade e sair da atmosfera
- Enquanto faz isso, o arrasto da gravidade e da resistência do ar fazem com que ele tenha que exercer tanta força como se estivesse acelerando até 10 km / s, não 7,8 km / s
Seja qual for o tipo de foguete que você estiver usando, seja qual for a carga útil, você deve calcular se o empuxo do motor será forte o suficiente, longo o suficiente, para levar a carga útil até a velocidade final e na posição para permanecer em órbita.
Para fazer isso, você usa a equação do foguete de Tsiolkovsky .
Pensar na distância da missão é mais bem feito em termos de pensar sobre quanta gravidade você precisa superar para chegar aonde deseja. Uma vez no espaço, não há atrito de qualquer tipo * para diminuir sua velocidade, então você continuará avançando na velocidade que tinha quando chegou ao espaço e seu curso só será afetado pela gravidade.
Mas vamos dar o exemplo do LEO. Depois que uma coisa entra em órbita, geralmente ela ainda não está na órbita que deseja. Portanto, seu motor precisa disparar novamente por um tempo para movê-lo para a órbita certa. Pode ser necessário fazer isso duas vezes. E o que ele realmente precisa fazer é mudar sua velocidade na quantidade certa, na hora certa, para terminar na órbita certa. Para calcular o que precisa ser feito, essa é a primeira coisa que você precisa saber e, a partir disso, descobrir quanto combustível o motor que está sendo usado precisa para fazer isso.
* Ok, na verdade no LEO ainda há um pouquinho de ar e, com o tempo, isso torna as coisas mais lentas. Assim, por exemplo, a ISS precisa ser impulsionada ocasionalmente para mantê-la na altitude certa.
O delta V teórico simples para alcançar uma órbita particular é constante, mas na prática (ou em uma análise mais detalhada) o Delta V não é constante por uma série de razões.
Para lançamentos da superfície de uma lua ou planeta, o delta V será maior do que o valor teórico porque:
Um foguete não será capaz de entrar em órbita instantaneamente, ele precisará acelerar por alguns minutos e durante este tempo perderá energia por gravidade aumentando o delta V.
Se uma atmosfera estiver presente como na Terra, isso também fornecerá resistência, reduzindo a velocidade do foguete e aumentando o delta V necessário, dependendo da aerodinâmica do foguete.
Se o lançamento for de um corpo giratório, o delta V também dependerá do local de lançamento e da direção do lançamento. Os locais de lançamento equatorial exigirão menos delta V se for lançado na direção de rotação (prógrado) e muito mais se for lançado na direção oposta (retrógrado). Os locais de lançamento polar exigirão um delta V intermediário.
Os cálculos Delta V para mover de um planeta ou órbita lunar para outro também sofrem complicações:
Depende do alinhamento planetário no momento da partida. Algumas datas de partida exigem mais delta V do que outras e isso também pode variar de ano para ano. Isso é ainda mais complicado se o próprio planeta ou lua não estiver orbitando no mesmo plano do foguete.