¿Cómo es posible que las sondas Voyager acumulen suficiente velocidad para escapar del mismo sistema solar cuya gravedad les dio la velocidad para escapar?

¿Está sugiriendo que los cometas y astroides [sic] no tienen sus órbitas perturbadas de forma regular? Echemos un vistazo a los cometas en particular. Nuestro sistema solar tiene literalmente miles de millones de años, digamos 4–6 mil millones. Los cometas, los que vemos y periódicamente decimos “ooh, aah un cometa” que vemos porque pierden una cantidad considerable de su masa cada vez que se acercan al Sol. Están en órbitas que no se parecen a las de la gran mayoría de esos miles de millones de años. ¿Cómo crees que cambiaron sus órbitas?

Los planetas son los rufianes del sistema solar. Aparte de uno de los más pequeños que parece haber asumido la biología como un trabajo secundario, los planetas se centran principalmente en jugar con otros cuerpos en el sistema solar. Y uno de esos en particular trabaja horas extras en eso. Aquí hay una pista, tiene muchas lunas y bordea un cinturón de asteroides. Su nombre es Júpiter y él es un matón.

Entonces, sí, los planetas hacen toda clase de locuras a los cuerpos más pequeños del sistema solar. Y eso es sin sistemas de guía para dirigir esas interacciones. Las naves interplanetarias utilizan lo que llamamos asistencias planetarias con más frecuencia que no. La mayoría no los usa para irse, pero si quieres irte, no hay mejor manera que usar uno de los planetas (o dos).

Las dos naves Voyager sí utilizaron maniobras de asistencia por gravedad, así como la velocidad desde el cohete en el que se lanzaron.

Pero para obtener una ayuda de la gravedad, debes ser increíblemente afortunado (o inteligente en el caso de la Voyager) para pasar en una trayectoria hiperbólica (con respecto al planeta) muy cerca del planeta sin chocar realmente con ella, y también pasar por detrás. el planeta en su dirección de movimiento (¡así que aceleras usando algunos de los planetas en lugar de reducir la velocidad y dando algo de tu impulso al planeta!)

Durante la formación del sistema solar, todas estas cosas ocurrieron con bastante frecuencia. Los cometas y los asteroides no lo hacen regularmente ahora porque, sencillamente, ¡los que iban a hacerlo ya se han ido! Y las únicas cosas que quedan, casi por definición, tendrán órbitas relativamente a largo plazo y relativamente estables.

Todavía hay bastantes cosas por ahí que se estrellarán o la gravedad ayudará a los planetas, pero ahora son eventos bastante raros. Hace unos años, el cometa Shoemaker-Levy 9 se estrelló contra Júpiter

Pero estaba cerca de ser casi un error, podría haber ocurrido una asistencia de gravedad.

Otro problema es que algunos de estos cometas son bastante frágiles y tienden a romperse en pedazos más pequeños cuando se acercan a un planeta grande como Júpiter.

La respuesta simple a esto es que el sistema solar en su conjunto no es un solo objeto sólido. Si fuera así, los Voyagers nunca hubieran podido extraer ese ritmo extra de los planetas.

El ritmo extra o el impulso que obtuvieron de los planetas exteriores fue como una honda de un planeta en movimiento, no solo la gravedad de ese planeta.

La gravedad del planeta se usó para acercarse a él y ser influenciada por él, luego la nave fue acelerada por el planeta en movimiento y, si se dejaba el planeta, después de ganar velocidad.

El hecho de acercarse al planeta e irse se diseñó a la perfección y no sucedió de forma natural por sí solo. Por lo tanto, los asteroides no pueden hacerlos con frecuencia, ya que caerían al planeta una vez que se produzca su efecto.

En esencia, el impulso adicional o la energía se tomaron de los planetas en movimiento, lo que los ralentizó en una cantidad muy pequeña para que no haya violación de ninguna ley.

Puedes leer este artículo Asistencia de gravedad – Wikipedia

La asistencia Gravity es un poco difícil de visualizar y puede parecer contraintuitiva, pero si la analiza con cuidado, encontrará que funciona tal como se describe: básicamente, “roba” un poco del impulso del planeta para aumentar el suyo. La idea es subir al planeta “desde atrás” ( es decir, seguirlo en su órbita) y “caer hacia él” durante un largo tiempo mientras se pone al día. Luego giras a tu alrededor y te alejas en una dirección diferente; ahora te “retrae”, pero no por tanto tiempo y no en la misma dirección , de modo que ganas una “veta delta” neta en el proceso.

Los cometas y los asteroides pueden hacer lo mismo, pero como es una maniobra muy delicadamente dirigida , es poco probable que lo alcancen por accidente. Los que lo intentan alrededor de Júpiter por lo general terminan como pequeños destellos en ese planeta. En los primeros días del sistema solar había muchos más cometas y asteroides, la mayoría de los cuales contribuían al contenido de agua y hierro de los planetas internos. Bam!

Para responder a esto, los Voyagers usaron refuerzos, ¿cómo crees que llegaron al espacio?

Los Voyagers se lanzaron en Titan IIIE y dieron esta velocidad inicial para volar por los planetas. Los sobrevuelos de los planetas dieron una velocidad extra que les permitió a los viajeros abandonar el sistema solar.