Efecto Oberth

O como aprovechar al máximo el combustible de una nave espacial usando la gravedad.

El efecto Oberth, también llamado sobrevuelo propulsado (powered flyby), es como se conoce en astronáutica al aprovechamiento de la gravedad de un cuerpo para aumentar bastante la eficiencia de un motor cohete, varios órdenes de magnitud en algunos casos. 

Un cohete produce la misma fuerza independientemente de su velocidad. Pero la variación de la velocidad o Delta-V, cambia dependiendo de en que lugar de una órbita se encuentre nuestra nave espacial.

Básicamente podremos variar mucho más nuestra velocidad (aumentándola o disminuyéndola) si nos encontramos en el punto con mayor velocidad de nuestra órbita. Ese punto es llamado periapsis o periastro y es cuando la distancia al cuerpo celeste es mínima. 

Usemos como ejemplo a la sonda Juno. Cuando fue enviada con destino a júpiter, se hallaba cerca del periastro terrestre (perigeo). Luego de 5 años al llegar al planeta gigante realizó el encendido de sus motores principales para frenar lo suficiente cuando se encontraba en el periastro de Júpiter (informalmente llamado perijovio), si hubiese usado su motor en otro momento no habría podido disminuir lo suficiente su velocidad y hubiera pasado de largo.

Una propuesta de la NASA para un misión precursora interestelar es utilizar está técnica junto a una tecnología emergente como lo es una vela solar. Básicamente necesitamos una sonda que realice una maniobra de asistencia gravitatoria con el Sol desplegando su vela solar durante su paso por el periapsis (llamado perihelio en este caso) para acelerar drásticamente aprovechando el efecto Oberth. 

Con una vela extremadamente fina, tanto que su masa por metro cuadrado no debería superar el gramo y un sobrevuelo a muy corta distancia del sol aproximadamente 2-3 millones de kilómetros de la fotosfera se lograría una velocidad tremenda para un sistema que no transporta combustible, como una vela solar (otra cuestión es si la tecnología actual puede construir una vela tan ligera y resistente a las altas temperaturas).

De esta manera conseguiríamos alcanzar una velocidad de aproximadamente 1000 km por segundo, un 0,3% de la velocidad de la luz!!!