Si no hay resistencia del aire en el espacio, ¿por qué los cohetes aplican energía constante, en lugar de aplicar energía una vez y moverse en la dirección del destino?

Horizontal vs Vertical.

Subir a gran altitud a 100 km del nivel del mar, el límite de Karman, se considera el límite final de nuestra atmósfera y el comienzo del espacio.

Entonces, primero, vas verticalmente hacia arriba para alcanzar el espacio. Pronto se siente cada vez menos arrastre atmosférico (porque los cohetes se aceleran muy rápido) pero su principal enemigo es la gravedad.

En cierto punto de tu trayectoria, comienzas a inclinar tu cohete hacia la dirección horizontal.

A su altitud de órbita planificada, el cohete debe estar completamente horizontal y viajar a la velocidad de escape para esa altitud.

Velocidad de escape – Wikipedia

Si el satélite (o lo que sea) ahora se libera del cohete a esa velocidad de escape, comenzará a orbitar la tierra a esa altitud.

Necesitas una velocidad horizontal enorme para escapar de la gravitación de la Tierra y poner un satélite en cualquier tipo de órbita terrestre.

La más fácil (desde el punto de vista del cohete (POV) es Low Earth Orbit (LEO).

El delta-v necesario para alcanzar una órbita terrestre baja comienza alrededor de 9,4 km / s .

¡Nueve puntos cuatro kilómetros por segundo !

Esa es una velocidad horizontal enorme, enorme.

La naturaleza no te lo da gratis.

Este no es un trabajo de IAS. Empujar archivos no te llevará allí.

Trabajas para ello.

La resistencia atmosférica y de gravedad asociada con el lanzamiento generalmente agrega 1.3–1.8 km / s al vehículo de lanzamiento delta-v requerido para alcanzar una velocidad orbital LEO normal de alrededor de 7.8 km / s ( 28,080 km / h ).

Órbita terrestre baja – Wikipedia

Los satélites que orbitan a diferentes altitudes tienen diferentes velocidades. Los satélites que están más lejos en realidad viajan más despacio. La Estación Espacial Internacional tiene una órbita terrestre baja, a unos 400 kilómetros (250 millas) sobre la superficie terrestre. Los objetos que orbitan a esa altitud viajan alrededor de 28,000 kilómetros por hora (17,500 millas por hora).

El sistema de satélites GOES, que rastrea el clima y otras cosas, se encuentra en una órbita geosíncrona, 36,000 kilómetros (22,000 millas) sobre la tierra. Estos satélites viajan a unos 11,000 kilómetros por hora (7,000 millas por hora). La luna, a unos 380,000 kilómetros de la tierra (240,000 millas) solo viaja unos 3,700 kilómetros por hora (2,300 millas por hora).

¿TODOS los satélites tienen que volar a la misma velocidad para no abandonar su órbita? El | Cómo vuelan las cosas

El empuje y la cantidad de tiempo que se quema el combustible es muy mínimo y se calcula exactamente para alcanzar cierta velocidad requerida para completar con éxito la misión. Los propulsores de cohetes no se queman por completo si ese fuera el caso, entonces teníamos que transportar combustible del tamaño de muchos cohetes V de Saturno para llegar a la luna o Marte.

Además, no queremos quemar más combustible porque eso significa más velocidad y más rápido que la nave espacial, más duro y más combustible que consume para reducir la velocidad en el espacio debido a la falta de resistencia, pero eso no significa que la nave espacial no disminuya debido a cambios de trayectoria que finalmente resultan en algún cambio en la velocidad que puede ser tanto un aumento como una disminución de la velocidad. Pero como todo depende de la trayectoria y el peso máximo en el despegue en la tierra.

queremos despegar lo más ligero posible, esto asegura que la misión sea económica. Dado que la trayectoria de cada misión es al menos ligeramente diferente, la cantidad de tiempo que se requiere el empuje depende en gran medida de la trayectoria. Sí, no hay resistencia del aire en el espacio, pero debes mantener cierta velocidad, especialmente si la planificación de la misión implica maniobras de tiro de honda para escapar de las influencias gravitacionales de los planetas u otros cuerpos que son preocupantes.

Y, por favor, corrija su pregunta. Creo que quiere decir empuje en lugar de energía. No está equivocado, pero el término es inapropiado para el resto de la pregunta. Por supuesto, la velocidad está asociada con la energía cinética y de todos modos. Espero que lo anterior responda a tu pregunta.

Los satélites o las naves espaciales son las cargas útiles y los cohetes son solo el sistema de transporte que expulsa la carga útil después de alcanzar 11,2 km por segundo (velocidad de escape). Pero los cohetes que transportan la carga útil están en la atmósfera todo el tiempo, por lo tanto, requieren una propulsión constante.

Una vez que la carga útil alcanza el espacio, la propulsión, ya sea constante o en pulsos, dependerá de la misión, es decir, ya sea para lanzar la honda y moverse hacia un destino distante o maniobrar momentáneamente para orientarse.

Espero que esto ayude.

Mientras los motores están en marcha, la nave espacial acelera. Cuando ha alcanzado su velocidad planificada, los cohetes se apagan. Esto significa que ahora está en algún tipo de órbita alrededor de la Tierra o alrededor del Sol. Permanecerá en esta órbita hasta que sus cohetes sean disparados nuevamente. Su velocidad será constante excepto por cambios muy lentos que son parte de su movimiento orbital.

Después de haber resuelto la pregunta anterior, debería ver que la inercia, como resultado de la primera ley de Newton, es un aspecto de vital importancia en los viajes espaciales. La razón de que este sea el caso es porque significa que los astronautas solo necesitan encender sus motores por un breve tiempo para luego dirigirse hacia un planeta. ¿Pero qué pasa cuando llegan a un planeta? Si no disminuyen la velocidad, podrían estrellar su nave en el planeta.

La respuesta fácil a la pregunta es que una nave espacial debe usar combustible para reducir la velocidad y acelerar. Cuando una nave espacial avanza, utilizando las leyes de Newton nuevamente, los astronautas deben disparar sus cohetes en esa dirección para crear una fuerza opuesta.

Para llegar a otro planeta, necesitamos usar suficiente combustible para llevarnos a una gran órbita que llega hasta el planeta. Una vez que lleguemos al planeta, necesitaremos usar más combustible para reducir la velocidad nuevamente. En general, cuanto más rápido lleguemos de la Tierra al otro planeta, más combustible necesitaremos en ambos extremos.

La respuesta es que el destino sigue cambiando y no se fija en ningún punto. poco después de cruzar la atmósfera terrestre, la gravedad aún influye en el objeto a larga distancia, la forma en que la luna se aferra a la tierra y definitivamente no nos movemos más allá de la distancia de la luna.

¡Velocidad de escape!

El Dr. Subramanian ya ha dado una respuesta exhaustiva.

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