órbita de transferencia de Hohmann
En mecánica orbital , la órbita de transferencia de Hohmann ( / ˈ h oʊ m ə n / ) es una órbita elíptica utilizada para transferir entre dos órbitas circulares de diferentes radios alrededor de un cuerpo central en el mismo plano . La transferencia Hohmann a menudo usa la cantidad más baja posible de propelente al viajar entre estas órbitas, pero las transferencias bielípticas pueden usar menos en algunos casos.
La maniobra orbital para realizar la transferencia de Hohmann utiliza dos impulsos de motor, uno para mover una nave espacial a la órbita de transferencia y un segundo para alejarse de ella. Esta maniobra recibió su nombre de Walter Hohmann , el científico alemán que publicó una descripción de la misma en su libro de 1925 Die Erreichbarkeit der Himmelskörper ( La accesibilidad de los cuerpos celestes ). [1] Hohmann fue influenciado en parte por el autor alemán de ciencia ficción Kurd Lasswitz y su libro Two Planets de 1897 .
Las órbitas de transferencia elípticas entre diferentes cuerpos (planetas, lunas, etc.) a menudo se denominan órbitas de transferencia de Hohmann. Cuando se utiliza para viajar entre cuerpos celestes, una órbita de transferencia de Hohmann requiere que los puntos de partida y de destino estén en ubicaciones particulares en sus órbitas entre sí. Las misiones espaciales que utilizan una transferencia Hohmann deben esperar a que se produzca esta alineación requerida, lo que abre una llamada ventana de lanzamiento . Para una misión espacial entre la Tierra y Marte, por ejemplo, estas ventanas de lanzamiento ocurren cada 26 meses. Una órbita de transferencia de Hohmann también determina un tiempo fijo requerido para viajar entre los puntos de partida y de destino; para un viaje Tierra-Marte este tiempo de viaje es de unos 9 meses. Cuando la transferencia se realiza entre órbitas cercanas a cuerpos celestes con una gravitación significativa, generalmente se requiere mucho menos delta-v , ya que el efecto Oberth puede emplearse para las quemaduras.
También se utilizan a menudo para estas situaciones, pero las transferencias de baja energía que tienen en cuenta las limitaciones de empuje de los motores reales y aprovechan los pozos de gravedad de ambos planetas pueden ser más eficientes en combustible. [2] [3] [4]
El diagrama muestra una órbita de transferencia de Hohmann para llevar una nave espacial desde una órbita circular inferior a una superior. Es la mitad de una órbita elíptica que toca tanto la órbita circular inferior que la nave espacial desea dejar (verde y etiquetada como 1 en el diagrama) como la órbita circular superior que desea alcanzar (roja y etiquetada como 3 en el diagrama). La transferencia (amarilla y etiquetada como 2 en el diagrama) se inicia al encender el motor de la nave espacial para acelerarla y seguir la órbita elíptica. Esto agrega energía a la órbita de la nave espacial. Cuando la nave espacial ha alcanzado su órbita de destino, su velocidad orbital (y por lo tanto su energía orbital) debe incrementarse nuevamente para cambiar la órbita elíptica a la circular más grande.
Debido a la reversibilidad de las órbitas , las órbitas de transferencia de Hohmann también funcionan para llevar una nave espacial desde una órbita más alta a una más baja; en este caso, el motor de la nave espacial se dispara en la dirección opuesta a su trayectoria actual, lo que reduce la velocidad de la nave espacial y hace que caiga en la órbita de transferencia elíptica de menor energía. Luego, el motor se enciende nuevamente a la distancia más baja para reducir la velocidad de la nave espacial a la órbita circular inferior.
