Calculadora de viagem espacial

Sobre viagens espaciais orbitais

A viagem entre duas órbitas circulares terrestres pode ser aproximada por uma transferência de Hohmann, uma manobra econômica em propelente que percorre metade de uma órbita elíptica. Primeiro, a espaçonave faz uma queima tangencial para sair da órbita circular inicial e entrar na elipse de transferência. Na ápside oposta, uma segunda queima tangencial circulariza a trajetória no raio de destino. A calculadora soma os módulos dessas duas mudanças de velocidade para informar o delta-v ideal total. O cálculo usa o parâmetro gravitacional padrão da Terra, 398600.4418 km³/s², e raios medidos a partir do centro terrestre, não altitudes acima da superfície. Assim, uma espaçonave a 300 km de altitude tem raio de cerca de 6671 km após somar o raio médio da Terra. As velocidades das órbitas circular e de transferência seguem a equação vis-viva. O tempo de transferência é metade do período da elipse cujo semieixo maior é a média dos raios inicial e de destino. O propelente é estimado pela equação de foguete de Tsiolkovsky. O impulso específico mede a eficiência do motor em segundos, e a massa seca é tratada como a massa final após a manobra. A calculadora determina o propelente necessário para fornecer o delta-v ideal. Impulso específico maior reduz fortemente a demanda, enquanto delta-v maior aumenta exponencialmente a razão de massas exigida. A estimativa pressupõe um único sistema de propulsão, velocidade efetiva de exaustão constante e nenhum propelente residual inutilizável. Uma missão real precisa de delta-v adicional para dispersões de lançamento, mudanças de plano, encontros, correções de navegação, queimas de duração finita, manutenção orbital, arrasto atmosférico, perdas gravitacionais e reservas. Hohmann também pressupõe órbitas circulares coplanares e queimas impulsivas. Não é necessariamente o trajeto mais rápido e pode ser inadequado quando tempo, eclipses, radiação ou restrições operacionais predominam. Use o resultado para educação e comparação preliminar de missões. Planejamento detalhado exige propagação de trajetória de alta fidelidade, efemérides atuais, margens de desempenho e revisão por analistas qualificados. Os raios devem permanecer em regimes fisicamente válidos de órbita terrestre; trajetórias que cruzam o planeta não são missões viáveis.

Exemplos de transferências espaciais

Como estimar uma transferência espacial

1. Converta ambas as altitudes em raios medidos a partir do centro da Terra.
2. Insira os raios inicial e de destino em quilômetros.
3. Insira a massa seca final e o impulso específico da propulsão.
4. Selecione Calcular para estimar delta-v ideal, tempo de transferência e propelente.