A sonda New Horizons lançada em janeiro de 2006 está a caminho do sistema Plutão e Caronte para estudar estes dois corpos celestes. Será a primeira vez que um objeto feito pelo homem viaja a este planeta, planetóide, TNO ou como o queira chamar.
Em viagens interplanetárias é sempre interessante usar algum planeta no caminho como auxílio gravitacional para incrementar a velocidade e diminuir o volume de propelente e temos ainda de considerar que a atração gravitacional do sol vai freando a sonda ao longo de todo o caminho.
Nada melhor do que Júpiter para esta estilingada, pois é de longe o maior planeta do sistema solar. Este encontro com o gigante gasoso ocorreu em fevereiro de 2007 e aumentou a velocidade da sonda em 4 Km/s em relação ao sol.
Mas como funciona este impulso gravitacional?
Procurando na internet encontrei um monte de bobagens explicando de forma equivocada ou incompleta como isso ocorre, então resolvi postar aqui como funciona.
Em primeiro lugar temos de considerar a lei de conservação de energia, então para que se consiga o aumento de velocidade, alguém tem de pagar o pato! Este alguém é o planeta que será usado. É possível fazer diversas manobras na aproximação de um planeta, conforme o efeito que se deseja obter. Pode-se diminuir ou aumentar a velocidade e ainda mudar a direção radicalmente, inclusive jogando o objeto para fora da eclíptica (caso da Ulisses, sonda enviada em uma órbita fantástica para estudo dos polos solares com o auxílio de Júpiter). Para cada efeito desejado a aproximação deve ser feita de determinada maneira. Se quisermos diminuir a velocidade deve-se passar em frente ao planeta, se queremos aumentar a velocidade, deve-se passar atrás do mesmo. Quando se passa atrás do planeta o mesmo é atraído para a sonda da mesma forma que a sonda é atraída para ele, como o planeta tem uma massa extremamente grande, sua perda de velocidade é insignificante, já o incremento de velocidade da sonda é significativo. Parte do momentum do planeta é transferido para a sonda. Júpiter tem uma velocidade de aproximadamente 13 km/s e quando a sonda passa atrás dele é “arrastada” pelo planeta, incrementando sua velocidade, ou seja, a sonda “cai” sobre o planeta, mas como este está em movimento ele foge e a sonda acaba passando sem cair de fato, mas com a atração aumenta sua velocidade.
A New Horizons deverá chegar a Plutão em Julho de 2015 e sem a ajuda de Júpiter demoraria de 2 a 4 anos a mais. Logo após passar por Júpiter a sonda estava a 27 km/s e freada pelo sol deverá chegar a plutão a 14 km/s, velocidade ainda muito alta para entrar em órbita.
Após estudar Plutão e Caronte em uma única passada, a New Horizons seguirá em direção ao Cinturão de Kuiper onde deverá pesquisar alguns objetos deste cinturão. Esta parte da missão pode durar até uma década.
Veja no gráfico abaixo os benefícios conseguidos pela Voyager 2 em incrementos de velocidade adquiridos dos diversos planetas do sistema solar ao longo de sua viagem. Pode-se ver pelo gráfico que a Voyager 2 não conseguiria sair do sistema solar sem o uso de impulso gravitacional.
Em viagens interplanetárias é sempre interessante usar algum planeta no caminho como auxílio gravitacional para incrementar a velocidade e diminuir o volume de propelente e temos ainda de considerar que a atração gravitacional do sol vai freando a sonda ao longo de todo o caminho.
Nada melhor do que Júpiter para esta estilingada, pois é de longe o maior planeta do sistema solar. Este encontro com o gigante gasoso ocorreu em fevereiro de 2007 e aumentou a velocidade da sonda em 4 Km/s em relação ao sol.
Mas como funciona este impulso gravitacional?
Procurando na internet encontrei um monte de bobagens explicando de forma equivocada ou incompleta como isso ocorre, então resolvi postar aqui como funciona.
Em primeiro lugar temos de considerar a lei de conservação de energia, então para que se consiga o aumento de velocidade, alguém tem de pagar o pato! Este alguém é o planeta que será usado. É possível fazer diversas manobras na aproximação de um planeta, conforme o efeito que se deseja obter. Pode-se diminuir ou aumentar a velocidade e ainda mudar a direção radicalmente, inclusive jogando o objeto para fora da eclíptica (caso da Ulisses, sonda enviada em uma órbita fantástica para estudo dos polos solares com o auxílio de Júpiter). Para cada efeito desejado a aproximação deve ser feita de determinada maneira. Se quisermos diminuir a velocidade deve-se passar em frente ao planeta, se queremos aumentar a velocidade, deve-se passar atrás do mesmo. Quando se passa atrás do planeta o mesmo é atraído para a sonda da mesma forma que a sonda é atraída para ele, como o planeta tem uma massa extremamente grande, sua perda de velocidade é insignificante, já o incremento de velocidade da sonda é significativo. Parte do momentum do planeta é transferido para a sonda. Júpiter tem uma velocidade de aproximadamente 13 km/s e quando a sonda passa atrás dele é “arrastada” pelo planeta, incrementando sua velocidade, ou seja, a sonda “cai” sobre o planeta, mas como este está em movimento ele foge e a sonda acaba passando sem cair de fato, mas com a atração aumenta sua velocidade.
A New Horizons deverá chegar a Plutão em Julho de 2015 e sem a ajuda de Júpiter demoraria de 2 a 4 anos a mais. Logo após passar por Júpiter a sonda estava a 27 km/s e freada pelo sol deverá chegar a plutão a 14 km/s, velocidade ainda muito alta para entrar em órbita.
Após estudar Plutão e Caronte em uma única passada, a New Horizons seguirá em direção ao Cinturão de Kuiper onde deverá pesquisar alguns objetos deste cinturão. Esta parte da missão pode durar até uma década.
Veja no gráfico abaixo os benefícios conseguidos pela Voyager 2 em incrementos de velocidade adquiridos dos diversos planetas do sistema solar ao longo de sua viagem. Pode-se ver pelo gráfico que a Voyager 2 não conseguiria sair do sistema solar sem o uso de impulso gravitacional.
Nenhum comentário:
Postar um comentário