Tôi có thể rời khỏi một hành tinh mà không đạt được vận tốc thoát?

Tôi biết rằng nếu bạn vượt quá vận tốc quỹ đạo, bạn sẽ không bao giờ rơi trở lại hành tinh. Câu hỏi của tôi không phải là về quỹ đạo. Đó là về lực đẩy vũ phu để đạt được độ cao. Tôi đang sử dụng một vận tốc chậm có chủ ý để giúp minh họa quan điểm của mình.

Hãy tưởng tượng tôi có một tên lửa với kho nhiên liệu rất hiệu quả. Tên lửa của tôi có thể lưu trữ đủ năng lượng để tăng tốc lên 100kph ngay sau khi rời khỏi mặt đất và tiếp tục duy trì tốc độ đó (100kph) trong một khoảng thời gian rất dài.

Tên lửa của tôi chỉ cần đi thẳng lên. Nó không cố gắng đi vào quỹ đạo. Khi nó rời khỏi bầu khí quyển, nó có thể quay trở lại vì không có lực cản không khí. Khi nó tiếp tục đạt được độ cao trong không gian liên hành tinh, nó có thể quay trở lại thậm chí nhiều hơn vì ảnh hưởng của lực hấp dẫn của Trái đất giảm dần theo khoảng cách. Nó chỉ duy trì đủ ga để tiếp tục di chuyển khỏi Trái đất với tốc độ 100kph.

Tại một số điểm, ảnh hưởng hấp dẫn của Trái đất sẽ không còn nữa, vì các cơ thể khác (Sao Mộc, Mặt trời) sẽ có được ảnh hưởng tương đối. Cuối cùng, ở ngoài hệ mặt trời, thậm chí ảnh hưởng của Mặt trời cũng không đáng kể.

Tên lửa của tôi không bao giờ đạt được vận tốc thoát, nhưng nó chắc chắn đã thoát.

Giả sử rằng nguồn cung cấp nhiên liệu của tôi có thể tồn tại đủ lâu và tôi không quan tâm đến thời gian di chuyển, phương pháp này có thể cho phép tên lửa của tôi "rời đi" mà không đạt được vận tốc thoát không?

Vận tốc thoát là tốc độ bạn phải đi để tiếp tục di chuyển vô thời hạn mà không cần thêm lực đẩy. Nếu Trái đất là cơ quan chính duy nhất trong hệ thống và bạn đã di chuyển khỏi nó với tốc độ 100 km / h trong 1180 năm, bạn sẽ ở cách đó 6,9 AU. Vì vận tốc thoát của Trái đất ở khoảng cách đó chỉ là 100 km / h, sau đó bạn có thể dừng động cơ và bờ biển đến vô cùng.

Nếu chúng ta thêm Mặt trời vào hệ thống đơn giản hóa này, bạn có thể thoát khỏi nó bằng cách duy trì 100 km / h cho đến khi bạn cách xa 36 năm ánh sáng, sẽ mất tới 390 triệu năm. Tất nhiên, trong vũ trụ thực, các nước láng giềng của Trái đất và Mặt trời làm cho phạm vi ảnh hưởng của họ nhỏ hơn nhiều.

Khái niệm cơ bản ở đây, rằng bạn thay vì dựa vào việc có vận tốc đủ lớn để Trái đất không thể kéo bạn quay ngược thời gian, chỉ có vận tốc thấp và không đổi, và thay vào đó, lực đẩy để chống lại trọng lực, mặc dù không bị sai sót giả định

Giả sử rằng nguồn cung cấp nhiên liệu của tôi có thể tồn tại đủ lâu và tôi không quan tâm đến thời gian di chuyển, phương pháp này có thể cho phép tên lửa của tôi "rời đi" mà không đạt được vận tốc thoát không?

Tuy nhiên, tốc độ thoát giảm theo khoảng cách, do đó, mặc dù bạn chỉ di chuyển với tốc độ 100kph, nhưng cuối cùng sẽ vượt lên trên tốc độ thoát, vì tốc độ thoát đi về 0 khi khoảng cách đi về vô cực. Bạn thực sự không thể thoát khỏi trường hấp dẫn, do đó, số liệu có ý nghĩa duy nhất là nếu bạn có đủ động năng để không bị kéo lại. Điều đó là không thể bởi sự hạn chế của bạn về việc không có vận tốc thoát.

Theo một nghĩa nào đó, bạn có thể thoát khỏi trường hấp dẫn của Trái đất, bằng cách sử dụng xấp xỉ phổ biến của phạm vi ảnh hưởng . Nó xác định một khu vực cho ảnh hưởng hấp dẫn của Trái đất và bỏ qua nó bên ngoài nó. Biên giới của SOI có thể đạt được mà không bao giờ đi với tốc độ thoát.