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Efeito estilingue gravitacional: a sonda escapará sempre?

Vários satélites e sondas lançadas ao espaço, utilizam as orbitas de corpos no sistema para obter impulso e se locomover,ou seja, utilizam a velocidade de escape para se impulsionarem a frente. A minha duvida é se este entra na orbita de um corpo muito massivo, ele seria atraído para o centro deste corpo, ou conseguiria sair deste assim como dos outros de massa menor.

Desde já, obrigado.

Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/

Certamente te referes ao “efeito estilingue gravitacional“(manobra gravitacionalmente assistida). Tratamos desse interessante efeito na seção 7 do nosso artigo Colisão com o “efeito estilingue”, publicado na Revista Brasileira de Ensino de Física, acessível também em http://www.if.ufrgs.br/~lang/Textos/323305.pdf.

Vide também o vídeo onde demonstramos outra instância do efeito:

A discussão teórica do efeito demonstrado no vídeo se encontra no ResearchGate.

A tua pergunta então se refere à possibilidade da sonda entrar em uma órbita fechada em torno de um corpo massivo. A resposta é negativa pois dado que a sonda vem de uma região muito distante do corpo massivo já com energia cinética, a sua trajetória ao passar perto do corpo massivo será uma hipérbole, portanto, uma órbita aberta. Ela sempre terá energia suficiente para escapar do corpo massivo. Entretanto, dependendo da trajetória a sonda poderá colidir com o corpo massivo.

Para colocar a sonda em órbita elíptica (ou circular) em torno do centro massivo, de alguma forma a sonda deverá ser freada, reduzindo sua energia mecânica até um valor compatível com a órbita fechada que se deseja.

A primeira vez  em que o “efeito estilingue gravitacional” (ou manobra gravitacionalmente assistida)  foi utilizado remonta a 1973 quando a sonda Mariner 10 viajava para Mercúrio e Vênus. A sonda Cassini-Huygens valeu-se desse tipo de manobra duas vezes passando próxima de Vênus  em 1998, outra vez em 1999 na sua passagem pela Terra e finalmente na passagem em 2000 por Júpiter.

“Docendo discimus.” (Sêneca)

Acessos entre 27 de maio de 2013 e novembro de 2017: 4159.


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