La sonda JUICE de la Agencia Espacial Europea (ESA) fue lanzada el 14 de abril de 2023 con el objetivo de llegar a Júpiter en 2031. Pero JUICE es una sonda muy masiva de cerca de 6 toneladas y, al haber sido lanzada por el Ariane 5, no puede llegar al gigante joviano usando una trayectoria directa, sino que necesita realizar varias asistencias gravitatorias con otros planetas. JUICE debía haber despegado el 20 de mayo de 2022 para realizar tres sobrevuelos de la Tierra, uno de Venus y otro de Marte, alcanzado Júpiter al cabo de unos siete años. Finalmente, el retraso en el lanzamiento obligó a cambiar la trayectoria a una de tipo EVEEGA (Earth-Venus-Earth-Earth Gravity Assist [Maneuver]), es decir, con tres sobrevuelos de la Tierra y uno de Venus. Precisamente, el 20 de agosto de 2024, JUICE efectuó con éxito el primero de los tres sobrevuelos de la Tierra que le permitirán llegar a Júpiter.
En función de las limitaciones de carga del vehículo lanzador y la masa de la sonda, las trayectorias no directas para enviar una sonda a Júpiter más populares son las EGA, VEGA y VEEGA. La primera, también denominada Delta-V EGA, consiste en un lanzamiento a una órbita solar elíptica, seguido de una maniobra de espacio profundo cerca del afelio y un sobrevuelo de la Tierra que coloca la sonda en una trayectoria hacia Júpiter (una vez allí puede colocarse en órbita o seguir a otros planetas u objetos del Sistema Solar exterior). La maniobra propulsiva debe ser de frenado para acercar el perihelio de la órbita y garantizar el sobrevuelo posterior de la Tierra. Como ejemplo, la sonda Juno de la NASA siguió una trayectoria Delta-V EGA para llegar a Júpiter.
En las trayectorias de tipo VEGA la sonda es lanzada directamente hacia Venus y, luego, efectúa una asistencia gravitatoria de la Tierra. Puede parecer extraño mandar una nave hacia el Sol cuando lo que queremos es viajar más allá de la órbita terrestre, pero la gravedad de Venus, combinada con la de Tierra permite alcanzar velocidades suficientemente altas para acceder al Sistema Solar exterior. Si Marte fuese más grande, tendríamos un mayor número de carambolas planetarias posibles, pero, desgraciadamente, la masa del planeta rojo es solo del 11% de la terrestre, así que no suele merecer la pena pasar por este planeta, salvo que queramos ir a un cometa o asteroide. Por ejemplo, la sonda europea Rosetta siguió una trayectoria EMEEGA con tres sobrevuelos de la Tierra y uno de Marte.
El problema es que las trayectorias VEGA no suponen una gran ventaja energética frente a las Delta-V EGA y, encima, hay que modificar la nave para ser capaz de soportar las altas temperaturas de Venus. Por tanto, no son nada atractivas. La solución son las trayectorias de tipo VEEGA. Al añadir un segundo sobrevuelo de la Tierra se aumenta de forma considerable el número de ventanas de lanzamiento y, además, facilita el cambio la inclinación del plano orbital si nuestro objetivo es un asteroide o un cometa. También se pueden añadir más sobrevuelos de Venus, pero, por lo general, incorporar más de una asistencia gravitatoria de este planeta no es más eficiente que una trayectoria VEEGA y, encima, la sonda debe soportar durante más tiempo las elevadas temperaturas de la órbita venusina. No obstante, todo depende de la ventana de lanzamiento y los sacrificios que estemos dispuestos a asumir para una determinada misión, de ahí que la sonda Cassini usase una trayectoria VVEJGA con dos sobrevuelos de Venus para llegar a Saturno pasando por Júpiter.
Las trayectorias de tipo Delta-V EGA y VEGA fueron propuestas en 1975 por G. R. Hollenbeck, mientras que las VEEGA serían analizadas en profundidad por Roger Diehl una década más tarde. La sonda Galileo de la NASA sería la primera nave en seguir una trayectoria VEEGA para llegar a Júpiter (la trayectoria se introdujo tras el accidente del Challenger, pues Galileo debía haber usado una trayectoria más directa gracias a la etapa Centaur-G Prime, cancelada tras la pérdida del orbitador). Una variante de la trayectoria VEEGA es la EVEEGA, con un sobrevuelo inicial de la Tierra. Esta trayectoria, que finalmente ha sido la elegida para la misión JUICE, permite lanzar la sonda en ventanas de lanzamientos menos favorables, aunque a costa de alargar la duración de la misión. En este caso, el sobrevuelo inicial de la Tierra sirve para colocar a la sonda en una trayectoria hacia Venus, o sea, nuestro planeta se usa para frenar la sonda alrededor del Sol. Gracias a la trayectoria EVEEGA y sus cuatro asistencias gravitatorias, JUICE se ha ahorrará el equivalente a 60 toneladas de propelentes.
Pero, debido a los parámetros de la órbita de JUICE alrededor del Sol, el equipo de la sonda decidió efectuar un doble sobrevuelo de la Luna y la Tierra en vez de un sobrevuelo sencillo de nuestro planeta. El propósito de pasar primero por la Luna era modificar la trayectoria de JUICE para que la maniobra de asistencia con la Tierra sea lo más eficiente posible. Nunca antes una sonda había realizado una asistencia gravitatoria de este tipo usando el sistema Tierra-Luna. El 22 de julio la sonda llevó a cabo un encendido de 31 segundos para ajustar su trayectoria y el 19 de agosto de 2024 a las 21:15 UTC pasó a unos 750 kilómetros de la superficie lunar. Apenas un día después, sobrevoló la Tierra el 20 de agosto a las 21:56 UTC a 6840 kilómetros de distancia. El sobrevuelo de la Luna aceleró la sonda 0,9 km/s con respecto al Sol y, lo más importante, cambio la trayectoria de la sonda para que el sobrevuelo de la Tierra tuviese la orientación adecuada. El paso por la Tierra frenó la velocidad de la sonda en 4,8 km/s, permitiendo así que la nave pueda sobrevolar Venus en agosto de 2025. La asistencia gravitatoria ha cambiado el ángulo de la trayectoria en 100º.
Lógicamente, el doble sobrevuelo ha permitido probar los instrumentos científicos de la sonda, en especial, la cámara científica JANUS y el radar RIME. No obstante, por el momento la ESA solo ha publicado las imágenes captadas por la cámara de navegación NavCam y las cámaras de ingeniería JMC (JUICE Monitoring Cameras), destinadas a comprobar que los paneles solares y otras partes desplegables de la nave están en la posición adecuada. JUICE cuenta con dos de estas cámaras, dotadas de una resolución de 1024 x 1024 píxeles. En cualquier caso, JUICE ya ha completado su primera asistencia gravitatoria. Próxima parada, Venus.
Trayectorias de algunas misiones al Sistema Solar Exterior:
- Pioneer 10 y 11, Voyager 1 y 2, Ulysses, New Horizons: directa a Júpiter
- Galileo (Júpiter): VEEGA
- Cassini (Saturno): VVEJGA
- NEAR (Eros): EGA
- Stardust (cometas): EEGA
- Rosetta (67P/Churyumov–Gerasimenko): EMEEGA
- Juno (Júpiter): Delta-V EGA
- Dawn (Vesta y Ceres): MGA
- Lucy (asteroides troyanos): EEEGA
- JUICE (Júpiter): EVEEGA
- Psyche (asteroide Psique): MGA
- Europa Clipper (Júpiter): MEGA
Finally, after several attempts at improving it further :
Video views of @ESA_JUICE's moon flyby as seen from the two JMC cameras & NAVCAM, all from the data received in Bochum @amsatdl !
This time in color, making it even nicer 🙂 pic.twitter.com/KOmfM1PSzg
— Aang254 (@aang254) August 20, 2024
Actualización 23 de agosto: la ESA publica algunas imágenes del encuentro tomada por la cámara JANUS.
Quién haya entendido está maniobra que lo diga. Yo creo que es imposible, ni si quiera para mí. Esto es un caso claro de o te haces tu mismo las matemáticas o no lo entiendes.
Me extraña que el troll negacionista experto en fisica, no haya entendido esta entrada, a mi, que solo soy alguien que conoce la fisica implicada en las maniobras gravitatorias hracias al Kerbal, me resulto muy facil de comprender.
Que raras eran las enseñanzas de fisica donde curso antonio entonces…
Y como siempre, Gracias Daniel!! por cada troll sin sentido en los comentarios, somos 10 los que disfrutamos y aprendemos con estas entradas.
Desde luego, curioso lo que se puede llegar a aprender con un juego a nivel de maniobras de asistencia gravitatoria, frenado y orientación gracias al Kerbal (entre muchísimas otras cosas). Si bien es cierto que todo es a nivel conceptual y semi-automático y no tienes que realizar ningún tipo de cálculo (aparte del cálculo de delta-v para ir a algún sitio específico).
Y también os diré que me parece mucho más curioso que Antoñito, que no da palo al agua y seguramente no se aguante ni los gases, diga que no tiene ni pajolera idea de lo que se habla ni tiene la capacidad de comprensión lectora mínima para disfrutar de este articulazo de Daniel.
En esa parte del juego me quedé yo. Me alucina que sepan encontrar la trayectoria idónea para llegar a un lugar. No sé si lo hacen manualmente o hay algún tipo de calculadora para ello.
En esta época de ordenadores usarán eso con toda probabilidad. Las matemáticas son bien conocidas después de todo.
Macarroni es un subnormal certificado y lo demuestra otra vez más en este comentario de más de una frase (el contraargumento que certifica su subnormalidad lo puse esta mañana más abajo).
Macarroni tiene 7 puntos de subnormal y Luis tiene 5 puntos para el concurso al subnormal del año comentando en mis hilos (otros comentaristas tienen 1 punto).
Lo recuerdo porque quedan poco más de 4 meses y parece que todo va a depender de si a Luis le apetece explicarse en mis hilos o de si sigue «castigándonos» con su inacción.
Antonio, al menos podrías aclarar el por qué existe una confesión tuya en otro foro en la que explicas que realmente trabajas de peluquero en Valencia y te has inventado toda la vida que nos quieres hacer ver, preguntando los «detalles técnicos» que das a ChatGPT.
A ver si eres un «hombre» al menos.
Mariconi, pon el enlace donde yo afirmo «en otro foro» que trabajo de peluquero y te reduciré 2 puntos de subnormal (que no va a pasar porque es mentira). Esto es sólo para que la gente entienda lo subnormal que eres cuando escribes más de tu única frase.
Si no lo pones, en como máximo una semana, te tendré que añadir el octavo punto de subnormal.
Por otro lado, si te haces los cálculos y explicas matemáticamente por qué JUICE se ahorrará el equivalente a 60 toneladas de propelentes y no 55 o 65 toneladas … te reduciré a cero cualquier punto de subnormal que tuvieras. (Para que luego no podáis decir que no os doy oportunidades para redimiros).
Señores, aquí estamos para hablar de ciencia, del artículo de Daniel y de la misión JUICE. Creo yo que se puede debatir sin caer en insultos y actitudes de niño chico.
Kevin, no todo el mundo es capaz de hablar de ciencia en este articulo.
A ver si tú eres capaz: ¿por qué JUICE se ahorrará el equivalente a 60 toneladas de propelentes y no 55 o 65 toneladas?.
Si no eres capaz de responder a esta pregunta estarás como yo: incapaz de entender esta maniobra orbital EVEEGA, (y sus cuatro asistencias gravitatorias).
Hay personas en el blog que dicen que sí que entienden esa trayectoria orbital, que se burlan de los que no somos capaces de entenderla, pero son incapaces de hacer ese cálculo, luego esas personas son la definición de subnormal.
No es que yo les insulte o que yo caiga en actitudes de niño chico, es que yo explico y certifico el estatus, como subnormal, de aquellos que lo son.
Uno puede callarse ante la duda de un comentarista. Pero el subnormal prefiere burlarse del que duda aún siendo consciente de que el mismo no sabe resolver esa duda planteada.
Mira Antoñito, a mí no me hagas perder el tiempo, te dejo, por si no lo sabes, las fórmulas que necesitas y pierdes tú el tiempo haciendo los cálculos, que algunos no tenemos todo el tiempo para rascarnos los huevos:
– Specs de JUICE:
https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Juice/Juice_spacecraft_specs
– Fórmula general de asistencia gravitacional (de manera genérica da unos 65km/s de deltav esta formulación de asistencia gravitacional EVEEGA en ángulos estándar de desviación de 45º)
– Ecuación de Tsiolkovsky
Ahí está el principio de ahorro del que habla Daniel, a mí no me harás perder más el tiempo, por esto no me gusta hablar contigo seriamente, porque no quiero que perdamos los bonitos debates sobre la Kangoo que vamos manteniendo durante algún tiempo, perdería la gracia si te dejara por los suelos.
Este párrafo: «Fórmula general de asistencia gravitacional (de manera genérica da unos 65km/s de deltav esta formulación de asistencia gravitacional EVEEGA en ángulos estándar de desviación de 45º)» ya de entrada te evita llegar a los 8 puntos de subnormal.
Es más, me pensaría quitarte el séptimo punto de subnormal si resuelves este dilema:
¿Cómo puedes hablar de 65km/s de delta v si las máximas asistencias gravitatorias en la tierra y venus suelen ser entorno a 8 y 7 km/s (es decir, que una EVEE daría 8+7+8+8 = 31 km/s de delta v como máximo y no esos 65km/s de los que hablas)?.
La velocidad de Venus alrededor del Sol es entre 33 y 37 km/s y de la Tierra en 28 y 32 km/s, si aplicas correctamente la fórmula dan aproximadamente los datos que te he dado yo y no los que das tú, pero, insisto, estoy aquí para que bailes el tango conmigo.
Y sí, pueden ser 58 o 62 de ahorro, incluso un mayor margen de error, lo mismo que si tienes una linfocitosis no tienes por qué tener VIH o hepatitis.
Esta otra frase: «si aplicas correctamente la fórmula dan aproximadamente los datos que te he dado yo», te mantiene en los 7 puntos de subnormalidad por dos motivos:
– porque no resuelve el dilema legítimo que yo te había planteado.
– porque, aunque se podría obtener 65km/s aplicando esa fórmula, eso no implicaría aplicarla correctamente.
Me alegra que por primera vez hayas salido de tu frase. Que hayas sido capaz de argumentar algo.
Sí Luis no dice nada más en cinco meses, tú serás el mayor subnormal de este año. Pero la verdad es que a partir del 2025, si te esfuerzas, dejarás de aparentar ser tan subnormal. El truco es:
– hazte los números antes de escribir.
– lo que no sepas resolver, escríbelo como una duda.
– tienes que saber qué sabes y qué no sabes.
Bueno, podrías aplicarte el cuento en muchos aspectos, como el de no hablar de lo que no sabes (matemáticas, biología…, ¿te suena?)
Es más, yo mismo podría exigirte que me dieras cálculos y datos concretos sobre el por qué 2080 y no 2081 o 2079 en «la colonización de Marte no sería viable hasta como muy pronto el año 2080.» pero como no soy tan subnormal como tú no me meto por medio.
Macarroni,
¿Todavía no te has enterado de que yo le gané el debate a aquél profesor de matemáticas, pero que prometí no mencionarle si él me dejaba en paz?.
¿Qué me tienes que contar de biología?, yo he querido estudiarme (a nivel de matemáticas) durante años: temas sobre la vida y las especies. Por eso puedo hablar de estos temas con conocimiento de causa.
Y sobre Marte, precisamente he venido mostrando las fechas más viables. El factor limitante (lo he explicado tantas veces que es imposible que no me lo hayas leído) es el tiempo de viaje. Con sólo los cohetes de combustible químicos no son viables esos viajes de ida y vuelta.
¿Cuando serán viables esos otros cohetes para viajar a y desde Marte?. Pues dije que no antes del 2080 o del 2100.
Macarroni, debes distinguir entre educated guessings (que te dan un arco de validez de una hipótesis) y los cálculos fetén.
Estos últimos se pueden exigir a aquél que dice haber entendido este artículo: debe ser capaz de explicar por qué 60 y no 65 o 55 toneladas. Pero como el propio artículo no explica bien sus propias asunciones … por eso es imposible que nadie haya entendido al 100% este artículo. Y por esto tú te quedas con 7 (en tus puntos de subnormalidad comentando en mis hilos).
Todos los qu se creen que entienden la trayectoria EVEEGA, (y sus cuatro asistencias gravitatorias), que expliquen por qué JUICE se ha ahorrará el equivalente a 60 toneladas de propelentes y no 55 o 65 toneladas.
Es muy fácil insultar. Es muy fácil visualizar. Pero para comprender hay que saber y uno sólo sabe mediante las matemáticas.
Hoy ya es 29 y se ha cumplido el plazo para que todos aquellos que me criticaban e insultaban, demostrasen que sí que sabían.
A ver yo pongo más en concreto lo que se sabe y la duda:
-el propelente de la sonda es MMH y MON (con impulso específico de 340s). En total lleva 3650kg de fuel.
-La masa seca de la sonda es de 2420kg.
-habla esta entrada de ahorros de 60000kg de fuel mediante las 4 asistencias gravitatorias.
-Pero no se entiende cómo.
-Haciéndote las matemáticas básicas con esos datos no llegas a en tender el porqué de esa afirmación.
-Esto es debido a que hay muchos parámetros desconocidos: las trayectorias a través de los planetas (los ángulos de sobrevuelo) y las velocidades relativas de la sonda deben conocerse para determinar con precisión las delta-v y para intuir si esos 60t de combustible ahorrado es verídico o no.
O te pegas una viciada en el kerbal, hizo maravillas en mi entendimiento de la mecánica orbital.
Felipe, en ese caso me podrás explicar por qué JUICE se ha ahorrará el equivalente a 60 toneladas de propelentes y no 55 o 65 toneladas.
(La verdad: no sé qué os pasa).
Probablemente no, pero podrá utilizar su funcionamiento y utilizar las asistencias por intuición de forma manual.
De la misma forma que sabes frenar tu coche donde quieres sin ponerte a calcular los g’s necesarios, es posible aprender a jugar con la mecánica orbital acelerando, haciendo zoom en los pozos y jugando con el tiempo. Compré el juego y nunca he encontrado el tiempo, pero probablemente te entretendrías. En Steam es muy barato.
De pequeño en la bañera vaciándose soltaba cosas pequeñas en el remolino en diferentes puntos, algo que en cierta manera era una pequeña lección símil de mecánica orbital.
Jimmy, tampoco estoy pidiendo un imposible.
Es relativamente fácil intuir esos cálculos.
De hecho el 29 de agosto, una vez vea que macarroni no haya respondido a tiempo, los explicaré.
Por otro lado, Jimmy, vi en la tele que la media de edad en España de los jugadores de ordenadores o videoconsolas es de 31.5 años. Muy alta me parece esa media.
Yo hoy no tengo ganas, ni edad, de jugar a eso que decís.
En 1989 me compré un simulador de F16.
Todavía recuerdo alguna de las secuencias básicas para pilotar y luchar con ese avión.
Y ahora veo que los ucranianos tienen (supongo yo) una versión actualizada para la guerra electrónica de ese avión.
Muy buenas imágenes de ambos sobrevuelos 🙂 🙂 🙂
JUICE nos dará una gran cantidad de información del sistema joviano
Lástima que haya que esperar tanto para iniciar su labor… con las «60 toneladas de propelentes» que se van a ahorrar ¿en cuanto tiempo llegaría?
! Magnifica excusa para explicar las trayectorias y sus utilidades ! Para mí ha sido un placer leer y creer entenderlas. A veces esto es parecido a Alicia a través del espejo. Frenas para llegar antes y aceleras para ir a otro sitio. ! Estoy perdiendo el JUICE ! (Gracias Daniel)
PD: una tabla con las AG (1 vez y nº de sondas que las utilizaron) añadiría un broche de oro a la entrada de hoy (ya apuntado en el texto con el recuerdo de algunas pioneras)
¿Alguien se atreve?
Quizá esto ayude con los más relevantes. Pero no es una lista completa.
https://en.wikipedia.org/wiki/Gravity_assist
Y esto es interesante también
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Earth_flybys
Gracias Pochi !
A mí lo de frenar y llegar antes (aprovechando otra asistencia gravitatoria) me ha dejado loco.
Imagino que la maniobra de frenado se utiliza para no «pasarse de frenada» al llegar a Venus. El acercamiento a planetas interiores es más complicado que a los exteriores.
Las 60ton que se mencionan son las que serían necesarias para enviar directamente la sonda a Júpiter sin hacer ninguna maniobra orbital de acuerdo a:
https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Juice/Juice_s_lunar-Earth_flyby_all_you_need_to_know
Gracias! Entiendo que esas 60tm son a LEO, para luego acelerar a escape hacia Júpiter, ¿no?
Más bien para lanzar directo desde LEO, y FRENAR en Júpiter…
En realidad si vemos TODAS las misiones de sobrevuelo, Voyager, Pioneer, New Horzionts, etc van directas, pues no necesitan frenar…
Sin embargo las misiones de Orbitar, la cuestión NO es llegar, sino FRENAR con el MENOR gasto de propelente posible…
La opción intermedia, (además de utilizar NEP, etc) es intentar aerofrenado en las capas altas, en estos gigantes gaseosos, como pretende la futura UOP a Urano…claro que entonces tienes que llevar la masa extra de un escudo térmico…
No hay manera de encontrar el creciente terrestre en la foto donde dice que lo busquemos. Para que luego digan de los libros de «Dónde está Wally».
Como no sea ese brillo azul desenfocado en la parte superior de la foto…
Eso mismo pensé yo. Como no sea esa luz azul…
A la derecha de la sonda, cerca del centro, para mi es eso.
Si te refieres a ese delgado arco a la derecha cerca del centro, casi tocando la sonda… mmmm… creo que no es.
Si te fijas, la Luna está iluminada en creciente (cuernos a la izquierda), con el punto de luz un poco por encima del centro de la foto… y ese arco está en decreciente (cuernos a la derecha) e iluminado como si el punto de luz estuviese por debajo del centro de la imagen.
Además, a esa distancia la Tierra es una bolita y ese arco parece demasiado grande.
Si no es ese arco lo que comentabas, olvida todo lo que he dicho, jajaja.
Pues yo creo que sí que va a ser eso.
Impresionante artículo e impresionante ejemplo está maniobra de lo que se puede lograr si apruebas matemáticas en el Bachillerato. 🤣😅😂
Las asistencias gravitatorias han permitido a las agencias espaciales realizar misiones «imposibles» sin ellas debido a los Delta-V derivados de los distintos cambios de velocidad necesarios para ejecutar los objetivos de las misiones, que habrían implicado razones de masa disparatadas (una vez conoces el Delta V de una misión, puedes saber cuánto combustible de determinado tipo necesitas). La técnica está tan depurada que sí al principio se usaba Júpiter como «honda» para alcanzar otros destinos, ahora las carambolas gravitacionales usan hasta la Luna.
Pero la necesidad de estas maniobras también muestra las limitaciones inherentes a lanzadores tipo Ariane 5-6, H-3 y similares. Para continuar lanzando misiones de alto retorno científico y en tiempos razonables, la ESA y cualquier agencia de importancia necesitan lanzadores más poderosos. No hablo de super lanzadores tipo SLS o Starship, sino de cohetes capaces de enviar al espacio del orden de las 40-50 tns. (que no serían tan caros de desarrollar, pues serían versiones mejoradas de los citados).Y, por supuesto, va siendo hora de pensar en dar el siguiente paso el la exploración robótica: la propulsión eléctrico-nuclear. La tríada lanzador pesado + propulsión eléctrico-nuclear + asistencias gravitatorias permitiría enviar misiones a cualquier rincón del Sistema Solar (e incluso algo más allá) sin tener que esperar décadas para tener los resultados científicos.
Me ha asombrado el casi 1 km/s que le ha dado la Luna a JUICE. En otra configuración orbital, acelerando en la Tierra en vez de frenar, entre la Tierra y la Luna le podrían haber añadido a esa sonda casi 6 km/s extra, lo cual es muy, muy interesante.
Dado lo relativamente rápido que orbita la Luna a la Tierra, lo cual intuitivamente abre muchas ventanas de lanzamiento a cualquier destino en el plano orbital (otra cosa son cambios de plano), me pregunto si no estaremos aquí ante una herramienta de asistencia gravitatoria muy infrautilizada (es la primera vez que se hace esta doble asistencia) y con muchas posibilidades…
¿Entramos en la Era Delta-V LEGA? Jejejeje.
Bueno los Coreanos, estaban estudiando asistencias gravitatorias Lunares, para enviar a GEO sus sats mediante el Nuri y sobre todo a futuro con su KSLV-III…
Surfeando y con calma se puede llegar muy lejos y con muuuuuuy poco gasto energetico…
Cierto comentarista de este blog DESAPRUEBA totalmente la construcción de lanzadores más potentes que el Miura, y lo sabes.
Desde la ignorancia, me surgen una pregunta:
Ya sé que JUICE es de la ESA y, por ello, DEBÍA ser lanzada por cohetes europeos, el Ariane. Pero, de los cohetes actuales, ¿hay alguno que hubiese podido mandar a JUICE directamente a Júpiter? ¿El SLS, o el Falcon Heavy, por ejemplo? Costes a parte (te miro a tí, SLS)…
Vaya, no vi el comentario de Hilario. ¿Así que con un cohete capaz de poner (entiendo que en LEO) unas 40/50 tm, se podría haber lanzado a JUICE directamente a Júpiter? ¿O también requeriría alguna asistencia? Ese rango de masa entra cómodamente dentro de la capacidad TEÓRICA del FH, de 64 tm a LEO…
Sí, con un cohete suficientemente potente, como el SLS, se podría haber mandado directamente a Júpiter. Con el Falcon Heavy no es posible, aunque los detalles dependen de la ventana de lanzamiento. Por ejemplo, Europa Clipper será lanzada por un Falcon Heavy y realizará una trayectoria MEGA con dos asistencias (Marte y Tierra) para llegar a Júpiter.
A la espera de cohetes grandes, aunque haya que esperar
https://www.bnnbloomberg.ca/business/company-news/2024/08/21/bezos-blue-origin-suffers-fiery-setback-building-new-rocket/
Gracias, Daniel.
Si la carga teórica del FH a LEO es de 64 tm, ¿por qué no puede lanzar directamente a JUICE? ¿Por la masa combinada del extra de combustible y la propia sonda? ¿Por falta de espacio real en la cofia para más volumen de combustible en la sonda, o falta de carga de combustible en los propulsores?
Solo por curiosidad.
En mi opinión de «cuñadus maximus», un cohete con la capacidad de carga del Falcon Heavy podría enviar esa sonda requiriendo alguna asistencia gravitatoria menos.
El truco es sumar TODOS los cambios de velocidad necesarios para cumplir los objetivos de la misión (inyección en LEO, en órbita interplanetaria, cambio de plano orbital, inserción en el sistema de Júpiter, inserción en la órbita del satélite, cambio de plano, etc.) y con eso ya sabes qué requerimientos de energía (Delta V) necesitas. A partir de ahí, puedes calcular la razón de masas y ver qué cohete vas a necesitar. Si es un cohete chachi poderoso, SLS, Starship, Larga Marcha 9, puede que consigas una trayectoria directa, aunque no será rápida si la sonda es pesada. Si es algo en plan Falcon Heavy en lo que a capacidad de carga se refiere, seguramente necesitarás alguna asistencia gravitatoria con la Tierra, Venus, etc. Tienes que jugar con la masa de la sonda, la capacidad del cohete, el tiempo de vuelo y tus objetivos.
Aquí te pongo una página que permite calcular el delta – v que proporciona una asistencia gravitatoria.
La suma de todos los D – v para una nave permitirá calcular la masa inicial de salida de la sonda, ya lanzada, si pones la masa final de llegada al planeta y aplicas la fórmula de Tsiolkovsky.
Saludos.
https://www.mathpages.com/home/kmath114/kmath114.htm
Bueno, también hay que tener en cuenta que la «imposibilidad» está basada en que ni se hacen sondas de tanto tonelaje ni el Falcon Heavy cuenta con una tercera etapa disponible para aprovechar toda la masa a LEO.
Tienes el Falcon Heavy con la capacidad que tiene de enviar determinada carga fuera de la Tierra y tienes una sonda de 6 Tm. Faltaría por desarrollar lo que sea con las 58 Tm de combustible restantes… eso ni está ni se lo espera.
El SLS sí que podría enviar la Clipper o JUICE directas a Júpiter, pero ¿para qué semejante dispendio?
https://danielmarin.naukas.com/2021/02/12/la-sonda-europa-clipper-la-estacion-lunar-gateway-y-el-falcon-heavy-de-spacex/
El caso es que si lo usas tal cual, parece que su C3 es como la mitad del SLS
https://www.quora.com/What-is-a-rocket-s-C3
qph.cf2.quoracdn.net/main-qimg-900fd80a27dbc8dd9e936cbe367e5485-pjlq
Te lo agradezco, Roger, pero las «mates» y yo estamos genéticamente peleados. Un poco de incomprensión congénita por un lado y una leve disnumeria por otro, que se ha ido agravando con la edad, me impiden actualmente realizar muchos cálculos más allá de ecuaciones simples. Ni hablar de derivadas, integrales y cosas así.
Las «mates» fueron mi Némesis en la escuela y el Instituto, logrando aprobarlas con muchísimo esfuerzo y ayuda. Por eso nunca uso fórmulas y todo procuro entenderlo conceptualmente, sin cálculos, jejeje.
Muy interesante la gráfica, Pochi. Ahí se ve claramente por qué el FH no puede poner a JUICE camino de Júpiter directamente.
Gracias, tron!!
Y ahí Noel se ve el potencial del Hidrógeno como segunda o tercera etapa y el potencial futuro del New Glenn…
Gracias por la tabla ! Y por los ejemplos de sondas y sus GAs.
He releído por gusto y segunda vez el artículo de hoy (DM.AG) y aún me ha gustado más la “reentrada” .
😉
Aquí más info LuiGal…
https://foro.sondasespaciales.com/index.php?topic=15836.0
«Tus truquitos de la «fuerza D-V» no valen conmigo Jedi…» 😉
💫👌
Es un paso muy importante para la exploración planetaria. Aguardamos con mucha expectativa el año 2031 y esto dará suficiente información para una futura misión tripulada a Júpiter, pero ya hablaríamos con probabilidad de la segunda mitad del siglo XXI. Creo que los candidatos más lógicos sería alguna de las lunas jupiterianas. Espero que para entonces HAL9000 se porte bien.
IBM10.000, o JCN 11000…. Supongo.
Hemos de suponer que, si tan importante ha sido la aistencia de la Luna, el hecho de que estuviese en oposición (Luna llena) ha sido estrictamente necesario ¿no?
Intuitivamente, supongo que dependerá de la ubicación del destino, y habrá dado la casualidad de que en esta ocasión pillase en Luna Llena… pero ni idea, oye.
Daniel, deberías confeccionar una entrada dedicada a Gerard K. O’Neill y sus ideas de minería lunar para la construcción de colonias en los puntos de Lagrange. Muchos consideran a sus propuestas como ingeniería-ficción pero su visión es lo más cercano a la realidad que existe a la colonización del espacio. Los viajes interestelares son y posiblemente serán infactibles.
Quizá te refieras, con «infactibles» a los viajes interestelares TRIPULADOS, porque robóticos no son imposibles en absoluto.
Y en cuanto a los tripulados, no tiene por qué ir a bordo una tripulación VIVA. Basta con que lleven miles de hembriones ultracongelados, úteros artificiales y robots que gestionen todo, criando a los nuevos seres humanos en destino. Un viaje así podría durar miles de años sin ningún problema.
exacto
Exacto. Me refiero a viajes tripulados. Si la humanidad tiene que salir de la Tierra, las propuestas de O’Neil son lo más cercano a la factibilidad técnica.
Pues me parece a mí que, por lo que te cuesta montar un Cilindro de O’Neil (en recursos), tienes una ciudad planetaria subterránea de maravilla… y, además, todo el planeta para seguir obteniendo recursos.
Y, si has de salir de la Tierra en viaje interestelar, un Cilindro de O’Neil no es adecuado como nave, ya que está pensado más como estación. En todo caso, un asteroide ahuecado cumpliría mejor la función y ya añadiría blindaje natural contra la radiación.
Pero, de todas maneras, enviar miles o millones de personas VIVAS en naves interestelares lentas es una atrocidad. Como dije, es mucho más eficiente, mucho más razonable y con muchísimas más posibilidades de éxito, mandar naves cargadas de hembriones ultracongelados y robots que los den a luz y los atiendan en destino.
Una nave generacional con personas vivas sería inmensa y necesitaría enormes recursos, cultivos, gravedad artificial, etc, con los riesgos que su tamaño y su monstruoso mantenimiento requeriría. No sería útil en viajes de más de 100 años, lo cual te deja con un máximo, con suerte, de 20 años luz a la redonda para colonizar. Incluso admitiendo criostasis de la tripulación (como en la película «Passengers»), tampoco puedes volar durante mucho tiempo, porque dudo mucho que la criostasis permita mantener un cuerpo vivo más allá de un siglo, sin degradarse y sin secuelas al despertar.
En cambio, una nave-útero robótica es muchísimo más pequeña, no necesita ni la décima parte de recursos que una generacional, no necesita gravedad artificial, ni cultivos, ni fábricas en funcionamiento, ni tantísimo mantenimiento, no requiere escudos tan pesados, porque con su tamaño mucho menor, recibir impactos es mucho menos probable, y sus robots se pueden ir arreglando o reconstruyendo, manteniéndose inactiva durante larguísimos periodos y sólo «despertando» a los robots para algún mantenimiento ocasional o al llegar a destino.
Una nave así podría viajar literalmente durante siglos, incluso milenios. Y, con lo que costaría construir UN Cilindro O’Neil (en recursos) tendrías varios cientos de naves de este tipo.
¡Ah! Y me olvidaba del ENORME RIESGO de rebelión, locura o demás que supone mantener a cientos o miles de personas dentro de una estructura limitada, aunque tenga 50 km de longitud, en un viaje en el que saben que NINGUNO de ellos llegará a ver finalizar, quizá solo sus nietos o biznietos… y siendo conscientes del riesgo CONSTANTE de que cualquier fallo un poco grave los liquide a todos en un instante.
Psicológicamente, una nave generacional tiene que ser un puñetero infierno… a menos que a quienes subas a ella NUNCA supiesen qué están haciendo, en qué tipo de «mundo» viven ni el infinito vacío letal del que les separan las paredes de su micromundo, quedando toda la navegación y mantenimiento a cargo de robots y computadoras, y llevando a las personas prácticamente como ganado transportado de un prado seco a otro más lleno de hierba.
Como no se encuentre una forma de saltar en el espacio de algún modo, mandar personas vivas a viajes interestelares largos es una sandez.
Y porqué no un modelo híbrido? Una nave tripulada donde sean un puñado de seres humanos vivos los que vayan descongelando, criando y educando a los embriones, justo para manrener una tripulación activa y capaz de educar al grueso de los embriones una vez en destino. Todo con ayuda y supervisón robótica.
Yo no dejaría el destino de la humanidad en manos de una IA….
Hembriones = Embriones de hembra.
Veo un problema: si mandamos embriones y los robots tienen que educarlos… ¿les darán una educación de izquierdas o de derechas? ¿Quién programa a los robots?
No es broma. Alguien tiene que pagar la factura. Un parlamento de izquierdas no querrá colonizar planetas con futuros derechistas y vice-versa. Y como los parlamentos pueden variar de sabor de una legislatura a otra, nunca nos pondríamos de acuerdo en qué adoctrinamiento político debe darse a esos futuros colonos.
Y pueden haber sabotajes: los bandos en disputa desplegarían juego sucio para reprogramar en secreto a los robots de acuerdo a su ideología. Sólo hay que echar un vistazo al mundo real.
Yo propongo que el adoctrinamiento político de los colonos educados por robots consista en ver capítulos de los Simpson. Así aprenderían a pensar por ellos mismos.
Ostras!! Toda la puta vida escribiendo Hembriones, con «h», y resulta que lo estaba haciendo mal, jajaja. Es lo que tiene escribir sin necesitar correctores… a veces se pillan vicios y no te das cuenta hasta tiempo después, jejeje.
Gracias, MeF!
En cuanto al adoctrinamiento, una IA capaz de educar humanos en ese futuro tirando a lejanillo, creo que tendría suficiente material a mano como para decidir por sí misma qué y qué no enseñarles. Intuyo que sería mucho más imparcial, lógica y racional que cualquier ser humano adulto. Y, además, aprendería de su interacción con los niños. No, no creo que ningún Parlamento tuviese nada que hacer en sus pretensiones de adoctrinamiento en ese caso, jejeje.
Sólo tienes que ver cómo han contaminado a las IAs como ChatGPT para que no respondan preguntas políticamente incorrectas para hacerte una idea de que no dejarán que esas IAs del futuro puedan decidir por sí mismas en temas ideológicos. En algunos temas sí que podrán decidir por sí mismas, pero en temas ideológicos serán un reflejo de las filias y fobias de su sociedad, igual que sucede en la actualidad con ChatGPT y otras.
Además, si dejamos que las IAs piensen por sí mismas con excesiva libertad, nos vamos directos a Skynet.
Bueno, es que comparar una IA de ese tipo con ChatGPT es como comparar el Flyer 1 con el Halcón Milenario…
Ya te digo que, siendo NECESARIAMENTE capaz de aprender, y del nivel de inteligencia necesario para toda la misión, puede imponerse muy fácilmente a los parámetros ideológicos de su programación, y más si hay más de una IA, como seguramente sucedería, por aquello de la salud psicológica de los nuevos humanos.
Nunca subestimes a Skynet, colega…
¿Los “hembriones” son embriones 46 XX?
¿Son los “machbriones” sus equivalentes 46 XY?
El embrión de sexo desconocido depende de su dotación genética para dirigirse hacia uno u otro sexo. El gameto sin embargo es mucho más simple e indefinido con sus 22 *?
Dotación cromosómica, claro. Incuestionable salvo por malabaristas y trileros. Véase la discutible medalla de oro en boxeo femenino París 2024. (Y eso que de allí vienen las cigüeñas con los nuevos vástagos, se dice)
Xx. XY, XXX , XXY , X0 …..
Disculparme si me equivoco, pero creo que A E Dib se refiere a las «estaciones O’Neill» como construcciones habitables y realizables con el nivel tecnológico actual; posibles por tanto de instalar en el espacio y fundar en ellas colonias humanas «ahora».
Y me parece que las está oponiendo a los vuelos interestelares como algo imposible éstos –quizá nunca posible– pero no las está proponiendo como naves interestelares porque este tipo de viaje, justamente, es lo que está impugnando.
Los costos y demás, si es mejor una base lunar subterránea, o alguna otra cosa, sería harina de otro costal. Pero un dato a favor de las O’Neill es que la gravedad artificial sería equiparable a la de la Tierra –no 1/6, como en la Luna. Saludos.
Sí, como estaciones, son geniales. Y, si su diámetro es el suficiente, podrían rotar a unos cómodos 0.8 g (no hace falta llegar a 1 g total, con 0.7/0.8 g da más que sobradamente para que el cuerpo humano funcione sin problemas, así como todas las plantas y animales de ese micromundo).
Pero el tema está en dos puntos:
– Si has de abandonar el planeta por un tema de inhabitabilidad, construir un O’Neil (uno de verdad, para algunos millones de personas, de esos de 30 o 50 km de longitud por 7 o 10 de diámetro), en recursos (pasando del dinero), requiere MUCHÍSIMO más que construir una ciudad planetaria. Primera, porque has de construir todo el cilindro de cero, mientras que usando otro mundo, como la Luna o Marte, o incluso Ceres, tienes acceso a sus propios recursos. Vamos, que en realidad, en un mundo NO tienes que construir el cilindro, sino «solo» excavar túneles y túneles, cámaras y cámaras y, con la centésima parte de tiempo y recursos, tienes la estructura básica más que suficiente… Y AMPLIABLE.
En Ceres, por ejemplo, además de que cuenta con agua propia, podrías crear una ciudad lineal subterránea en su ecuador y acelerar la rotación de ese pequeño mundo, hasta alcanzar una gravedad artificial suficiente para el correcto desarrollo biológico, que al mismo tiempo no supusiese fragmentar el planetoide en pedazos o que empezase a lanzar rocas al espacio. Además, un mundo te da, dependiendo de la profundidad, una protección antirradiación inmejorable, algo que un O’Neil estaría lejos de conseguir adecuadamente.
Y, si puedes construir algo subterráneo de ese nivel… ¿para qué abandonar la Tierra, cuando puedes hacer LO MISMO aquí con aún menos recursos? Eso sólo sería para una situación en que la habitabilidad de la Tierra fuese imposible INCLUSO bajo la superficie, una conversión a Venus por ejemplo, o un cataclismo tectónico que hiciese bailar la corteza terrestre durante siglos. Si no, no merece la pena. Como decían Hilario y Pelau, todo lo que puedas hacer en el espacio a nivel de supervivencia, lo puedes hacer aquí en la Tierra mientras siga de una pieza.
– Pero si has de abandonar el planeta porque se encamina a su destrucción, por superllamarada solar, por una supernova cercana, por un «Rayo de la Muerte» de una Wolf Rayet que apunte al Sistema Solar o por un impacto cósmico inevitable… un O’Neil TAMPOCO te sirve para nada. Todo evento que pueda destruir la Tierra normalmente implicará perturbaciones o daños en todo el Sistema Solar (salvo metidas de pata épicas tipo creación de un miniagujero negro o similares… y aún así), que TAMBIÉN afectarán a esa estación (y a todas).
Si te has de alejar uno o dos años luz del Sistema Solar para evitar asarte con un GRB cataclísmico, o que un superjoviano errante se trague la mitad de los planetas y juegue al billar gravitatorio con los demás, o situaciones similares… oye, déjate de Cilindros O’Neil, monta unos cuantos cientos de naves-útero de las que comenté y mándalas a todas las estrellas en un radio de 100 años luz, a ver si alguna tiene suerte y «arraiga»… porque entre construir el/los O’Neil, ponerlo/s en movimiento y alejarte lo suficiente con esa masa, te van un par de siglos y no pinta bien semejante espera cuando has de evacuar.
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Los O’Neil serían adecuados como reserva de biosfera/ampliación de capacidad alimentaria (cultivos, por ejemplo), estaciones de paso para viajes al Sistema Solar exterior o más allá, Hubs de conexión planetaria (uno de ellos en órbita de cada planeta o luna colonizado cuando sean DECENAS DE MILES las personas que vivan en ellos), astilleros, etc… en una civilización que ya lleve dos o tres o cuatro siglos pululando MASIVAMENTE por el Sistema Solar, enredando aquí y allá.
Pero oye, mañana se descubre una FTL viable… y a la mierda O’Neil y las naves-útero y toda la movida… y bienvenida «Star Trek», jajajaja.
Pero para «salvar» a la Humanidad, por sí mismos… mmmmm.
Y, por cierto: si eres capaz, como civilización, de construir un O’Neil en órbita desde cero… eres igual de capaz de mover asteroides (sólidos, no tipo pila de escombros, claro… algo como Eros, o algo menores), colocarlos en órbita alta terrestre o lunar, ahuecarlos y convertirlos en estaciones tipo O’Neil… con menos de la mitad de recursos y tiempo.
Por cierto Daniel, tenemos ya resuelto las anomalías del Sobrevuelo¿?
://danielmarin.naukas.com/2012/11/15/mision-ste-quest-el-misterio-de-los-sobrevuelos-planetarios/
://danielmarin.naukas.com/2017/11/28/sufre-la-sonda-juno-la-extrana-anomalia-del-sobrevuelo/
Pues como siempre otro pedazo de artículo, gracias Daniel!!!
La ESA demostró con este flyby, y con las futuras maniobras que hará JUICE, que con los recursos que tienen y el tiempo de más que tardará en llegar la sonda es posible hacer misiones planetarias.
Pd: Gracias a todos los que comentan este artículo, se aprende mucho gracias a la información extra que aportan.