Calculadora de Propulsión Δv y Perigeo de Desorbitado
Calcula el Δv de la ecuación de Tsiolkovsky, los requisitos de descenso de perigeo de Hohmann y la compensación anual del arrastre atmosférico.
METODOLOGÍA FÍSICA Y DE DATOS DETERMINISTA
Cómo Funciona Esta Calculadora
Módulos fuente: lib/physics/orbit.ts, lib/physics/decay.ts
Compara el Δv ideal de Tsiolkovsky disponible según masa de propelente e impulso específico frente al Δv impulsivo de descenso de perigeo de Hohmann y el Δv anual de mantenimiento frente al arrastre.
Ecuaciones Gobernantes y Modelo Físico
Δv_avail = I_sp · g₀ · ln(m_wet / (m_wet − m_prop))Con gravedad estándar g₀ = 9,80665 m/s².
Δv_deorbit = √(μ / r_a) − √(μ · (2 / r_a − 2 / (r_a + r_p)))Impulso retrógrado único desde r_a = R_E + h₀ hasta un perigeo r_p = R_E + h_p.
Δv_yr = ½ · ρ(h₀) · v² · B · T_añoEvaluado para sección 1P (37,5 cm², C_D = 2,2) en actividad solar moderada.
Entradas, Parámetros y Unidades
| Parámetro | Unidad | Definición física |
|---|---|---|
| m_wet, m_prop | g, g | Masa húmeda inicial del satélite y masa de propelente útil. |
| I_sp | s | Impulso específico (55–80 s gas frío; 200–300 s resistojet; 500–1200 s electrospray/FEEP/VAT). |
| h₀, h_p | km, km | Altitud circular inicial y perigeo objetivo de eliminación. |
Supuestos y Límites de Validez
- El cálculo de perigeo supone encendido impulsivo; una espiral eléctrica de bajo empuje exige hasta ~2× dicho Δv.
- No se descuentan pérdidas de coseno de tobera ni propelente residual.
Caso de Referencia Resuelto por Defecto
18 g a I_sp = 285 s proporcionan 208,8 m/s, superando los 69,0 m/s requeridos para bajar el perigeo a 280 km o los 11,06 m/s/año de compensación en 525 km.
- Δv disponible de Tsiolkovsky
- 208,8 m/s
- Δv de descenso a 280 km
- 69,0 m/s
- Compensación anual (525 km)
- 11,06 m/s/año
- Fracción de propelente
- 7,2 % (18 g / 250 g)