Efecte Oberth

El efecte Oberth o sobrevole propulsado (powered flyby) és una característica de l'astronáutica a on s'usa un motor d'eixida prop d'un cos gravitatorio que, per a una mateixa òrbita inicial, pot donar un canvie de velocitat final molt més gran que si este és encés llunt del cos. Rep el seu nom d'Hermann Oberth, el físic alemà naixcut en Romania i un dels fundadors de la cohetería moderna que ho va descriure per primera volta en 1927.

En astronáutica, una maniobra de Oberth és una maniobra en la que una nau espacial cau en un pou gravitacional, i després accelera quan la seua caiguda alcança la velocitat màxima La maniobra resultant és una forma més eficient de guanyar energia cinètica que aplicar el mateix impuls fòra d'un pou gravitacional. L'aument de l'eficiència s'explica per l'efecte Oberth, en el que l'us d'un motor a velocitats més altes genera més energia mecànica que l'us a velocitats més baixes. En térmens pràctics, açò significa que el método més eficient en térmens d'energia per a que una nau espacial creme el seu motor és la periapsis orbital més baixa possible, quan la seua velocitat orbital (i per lo tant, la seua energia cinètica) és major. En alguns casos, inclús val la pena gastar combustible en ralentisar la nau espacial dins d'un pou gravitatorio per a aprofitar l'eficiència de l'efecte Oberth.

L'efecte Oberth és més fort en un punt de l'òrbita conegut com periapsis, a on el potencial gravitacional és menor i la velocitat major. Açò es deu a que disparar un motor d'eixida a alta velocitat causa un canvi major en l'energia cinètica que quan es dispara a baixa velocitat. Degut a que el vehícul permaneix prop de la periapsis solament per un curt temps, per a que la maniobra de Oberth siga més efectiva, el vehícul deu ser capaç de generar el major impuls possible en el menor temps possible. Per lo tant, la maniobra Oberth és molt més útil per als motors d'eixides d'alt espente, com les eixides de propulsió líquida, i menys útil per als motors de reacció de baix espente, com els de ions, que tarden molt temps en guanyar velocitat. L'efecte Oberth també pot utilisar-se per a comprendre el comportament dels eixides multietapa: l'etapa superior pot generar molta més energia cinètica utilisable que l'energia química total dels propulsors que transporta.

L'efecte Oberth es produïx perque el propulsor té més energia utilisable per la seua energia cinètica ademés de la seua energia potencial química. El vehícul és capaç d'utilisar esta energia cinètica per a generar més potència mecànica.