Con estos términos nos referimos al hecho de aprovechar el tirón gravitatorio de un cuerpo celeste para modificar la trayectoria de una sonda espacial, e incluso para acelerarla.
Recientemente, esta técnica ha sido utilizada por la misión que hace poco visitó Plutón, y por ello hoy quería dedicar esta entrada para explicar, desde un ejemplo, su funcionamiento.
Sea un satélite de masa m lanzado desde la Tierra con una velocidad suficiente como para abandonar el campo gravitatorio solar. Alcanza la órbita de Júpiter perpendicularmente a una distancia b del astro y es capaz de desviarse un ángulo de 90º. Vamos a calcular cuánta energía gana nuestra nave.
Si el satélite tiene suficiente energía como para escapar del campo solar, es porque su energía en el infinito es nula, y por el Principio de Conservación de la Energía, su energía cuando se encuentra a una distancia cualquiera del Sol también será nula.
Sea r el radio orbital de Júpiter en el momento en que es alcanzado por la nave. Podemos decir que:
donde Vs representa la velocidad del satélite respecto del Sol y Mj la masa de Júpiter.
La velocidad desde el sistema de referencia de Júpiter lógicamente será
donde Vj representa la velocidad orbital de Júpiter.
Si durante el encuentro b es constante, debido a que el campo es central, se conservará el momento angular con respecto a Júpiter, por lo que de forma más o menos trivial observamos que la velocidad final Vf del satélite en el sistema de referencia del Sol es:
Por tanto, la energía cinética ganada por unidad de masa del satélite será de:
Lo que evidentemente supone enormes ventajas en el ahorro de combustible.
Un saludo y hasta la próxima publicación. No olviden comentar y compartir.
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