Kann ich einen Planeten verlassen, ohne die Fluchtgeschwindigkeit zu erreichen?

Ich weiß, wenn Sie die Umlaufgeschwindigkeit überschreiten, werden Sie niemals auf den Planeten zurückfallen. Meine Frage bezieht sich nicht auf Umlaufbahnen. Es geht um Brute-Force-Antrieb, um Höhe zu erreichen. Ich benutze eine absichtlich langsame Geschwindigkeit, um meinen Standpunkt zu veranschaulichen.

Stellen Sie sich vor, ich habe eine Rakete mit sehr effizientem Treibstofflager. Meine Rakete kann genug Energie speichern, um kurz nach dem Verlassen des Bodens auf 100 km / h zu beschleunigen, und diese Geschwindigkeit (100 km / h) über einen sehr langen Zeitraum beibehalten.

Meine Rakete geht gerade nach oben. Es wird nicht versucht, in eine Umlaufbahn zu gelangen. Wenn es die Atmosphäre verlässt, kann es zurückdrosseln, da es keinen Luftwiderstand gibt. Wenn es im interplanetaren Raum weiter an Höhe gewinnt, kann es noch mehr drosseln, da der Gravitationseinfluss der Erde mit der Entfernung abnimmt. Es hält gerade genug Gas, um sich mit 100 km / h weiter von der Erde zu entfernen.

Irgendwann würde der Gravitationseinfluss der Erde umstritten sein, da andere Körper (Jupiter, Sonne) relativen Einfluss gewinnen würden. Weit außerhalb des Sonnensystems wäre schließlich sogar der Einfluss der Sonne unbedeutend.

Meine Rakete hat nie die Fluchtgeschwindigkeit erreicht, aber sie ist sicher entkommen.

Unter der Annahme, dass meine Treibstoffversorgung lange genug dauern könnte und ich mir keine Sorgen um die Reisezeit mache, könnte diese Methode es meiner Rakete ermöglichen, "zu fliegen", ohne die Fluchtgeschwindigkeit zu erreichen?

Die Fluchtgeschwindigkeit gibt an, wie schnell Sie fahren müssen, um sich ohne zusätzlichen Schub auf unbestimmte Zeit zu bewegen . Wenn die Erde der einzige größere Körper im System wäre und Sie sich 1180 Jahre lang mit 100 km / h von ihr entfernen würden, wären Sie 6,9 ​​AE entfernt. Da die Fluchtgeschwindigkeit der Erde in dieser Entfernung nur 100 km / h beträgt, können Sie den Motor abstellen und bis ins Unendliche ausrollen.

Wenn wir diesem vereinfachten System die Sonne hinzufügen, können Sie ihr entkommen, indem Sie 100 km / h beibehalten, bis Sie 36 Lichtjahre entfernt sind, was 390 Millionen Jahre dauern würde. Im realen Universum verkleinern natürlich die Nachbarn der Erde und der Sonne ihre Einflussbereiche erheblich.

Das Grundkonzept hier, dass Sie, anstatt sich auf eine Geschwindigkeit zu verlassen, die groß genug ist, dass die Erde Sie nicht rechtzeitig zurückziehen kann, nur eine niedrige und konstante Geschwindigkeit haben und stattdessen weiter stoßen, um der Schwerkraft entgegenzuwirken, ist angesichts Ihrer nicht standardmäßig fehlerhaft Annahmen

Unter der Annahme, dass meine Treibstoffversorgung lange genug dauern könnte und ich mir keine Sorgen um die Reisezeit mache, könnte diese Methode es meiner Rakete ermöglichen, "zu fliegen", ohne die Fluchtgeschwindigkeit zu erreichen?

Die Fluchtgeschwindigkeit nimmt jedoch mit der Entfernung ab. Selbst wenn Sie nur mit 100 km / h unterwegs sind, liegt diese möglicherweise über der Fluchtgeschwindigkeit, da die Fluchtgeschwindigkeit gegen Null geht, wenn die Entfernung gegen unendlich geht. Sie können einem Gravitationsfeld nicht wirklich entkommen, daher ist die einzig sinnvolle Metrik, wenn Sie über genügend kinetische Energie verfügen, um nicht zurückgezogen zu werden. Dies ist nicht möglich, weil Sie keine Fluchtgeschwindigkeit haben müssen.

In gewissem Sinne können Sie jedoch dem Gravitationsfeld der Erde entkommen, indem Sie die übliche Annäherung des Einflussbereichs verwenden . Es definiert eine Region für den Gravitationseinfluss der Erde und ignoriert sie außerhalb. Die Grenze des SOI kann erreicht werden, ohne jemals mit Fluchtgeschwindigkeit zu fahren.