Re: OVNIs(3)

[arteaga@...>]

>Una pregunta a los fisicos: hay algun limite para conseguir acelerar una
>nave con esta tecnica?.

	Desgraciadamente hay unos limitaciones serias. Como no tengo ni 
idea de como se echarian las cuentas rigurosamente, dare una 
explicacion un tanto chapucera.

	Imaginate que tienes una pelota perfectamente elastica y estas 
al lado de una via; viene un tren a velocidad v y tu tiras la pelota 
hacia la maquina horizontalmente con velocidad w. 

        pelota                      tren

              w            v     --|~~~~|___
          o ----->      <-----  /-[]---[]---

La masa de la pelota es despreciable comparada con la del tren, asi 
que rebotara alejandose del tren con la misma velocidad a la que se 
aproximo; dado que se acercaba a w-v (v es negativa), se alejara de
la maquina a velocidad v-w , o v+(v-w) visto desde el suelo. Es
decir, la pelota cambia su velocidad de w a w+2*(v-w).

	El principio con una nave "rebotando" en un planeta es el 
mismo; no hay choque, pero visto desde el planeta la nave parece
hacer una hiperbola muy cerrada (pasa muy cerca de la superficie), 
de forma que se aleja con la misma velocidad con que venia.
Obviamente esto es un limite superior; como no queremos que la 
nave se quede en orbita alrededor del planeta (seguro?), se tiene
que mover en una hiperbola en vez de una elipse, y cuando mas
abierta sea esta hiperbola, menor sera el cambio de velocidad. La
maxima diferencia ocurre cuando la nave se acerque al planeta 
siguiendo el caso limite de una parabola. Es posible que me este 
explicando como un libro cerrado, pero piensalo.

	Pues aqui tenemos un limite sobre cuanto podemos cambiar 
la velocidad rebotando en un planeta: como mucho, el cambio en 
velocidad sera el doble de la diferencia de velocidades 
nave/planeta. En realidad, las cosas son mas complicadas porque el 
Sol "existe", asi que en realidad la nave no se acerca al planeta 
siguiendo hiperbolas y tal... aceptemos con buena fe que este 
efecto es pequen~o.

	Despues de haber escrito todo esto, he descubierto que hay
un dibujo muy majo en   http://sd-www.jhuapl.edu/NEAR/Education/
lessonLaunching/lplaunching.html

	Bueno, pues ahora viene la pregunta que le hicieron al
tipo que tuvo la idea de las hondas planetarias: como narices 
usamos esta diferencia de velocidad para acelerar la nave?   
Ahora que nosotros sabemos que es posible acelerarla, la pregunta 
parece tonta, asi que para apreciar la situacion agarra un papel 
y un lapiz, dibuja unos vectores, y comprueba sorprendido que 
este cambio de velocidad parece mandarte la nave de vuelta hacia 
el Sol !

	Claro, el que disminuyamos la velocidad radial con
respecto al Sol no es tan grave, si incrementamos la tangencial
lo suficiente... Insisto, agarra un papel y dibuja vectores, veras
cuales son los problemas.

	La idea de la hondas planetarias recibio tanto escepticismo
porque, aunque estaba claro que se podia acelerar la nave, la 
cuestion era que se tienen una serie de restricciones que hacian 
dudosa la aplicacion util de esta idea:
	1. La nave debe acercarse al planeta desde "detras" y
	   lentamente ;
	2. Cuando se produce la interseccion, la velocidad 
	   radial de la nave con respecto al Sol ha de ser 
	   pequen~a ;
	3. Debemos acelerar la nave hacia un planeta que no 
	   podemos poner aqui o alla a nuestra conveniencia.
	4. Es realmente necesario? Una vez que hemos escapado de
	   la Tierra, estamos a mitad de camino energetico de
	   cualquier otro punto en el sistema solar. La Voyager 2
	   podria haber llegado a Neptuno sin usar hondas, aunque
	   habria tardado 30 an~os en vez de 12.
	5. Vale, imaginemos que le damos el empujon... cuanto
	   tarda la nave en llegar a, digamos, Saturno? Porque a
	   lo mejor resulta mas rapido y barato esperar 10 an~os
	   y lanzar un cohete mas grande, que lanzar ahora un
	   cohete pequen~o y esperar los "20 an~os" que requiere
	   una trayectoria satisfaciendo estas condiciones.

	Total, que la gente miraba la idea y se quedaba pensando 
"si, es una idea curiosa... pero debe hacer falta una casualidad 
cosmica para poder utilizarla con provecho". El tipo que tuvo esta
idea tuvo que convencer a la gente de que las hondas planetarias
eran realmente aprovechables. Y no fue facil, porque el caso es que
a veces no lo son. Por ejemplo, jamas se ha usado Marte para hacer
una honda planetaria con destino a Jupiter.

	Al margen; los famosos saltos Jupiter -> Saturno -> Urano 
-> Neptuno de la Voyager 2  fueron posibles gracias a una 
"casualidad cosmica" que ocurre  cada 175 an~os, la 
historia esta contada en 
http://newproducts.jpl.nasa.gov/calendar/voyager2.html

	Bueno, pues todo este rollo para decir que, a pesar de sus
ventajas innegables, las hondas planetarias tienen inconvenientes,
y no es posible sacar "demasiada" energia de ellas; esta es la razon
por la que hay que complicarse mucho la vida, y Cassini tendra que
usar cuatro hondas para ir a Saturno: Venus, Venus, Tierra, Jupiter.
Todas las restricciones mencionadas antes hacen que en la practica
se gane mucho menos que ese teorico doble de la diferencia de
velocidades.

	Pero con todo, resulta dificil de creer que costase tanto 
aceptar esta idea.

	Vaya rollo... sludos,

	Santi


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