تأثير أوبرتتأثير
كان هيرمان أوبرت أول من وصف الفكرة بوضوح في كتابه الصادر عام 1923، رغم وجود إشارات إليها لدى تسيولكوفسكي. ويعمل القانون بفضل الاعتماد اللاخطي للطاقة الحركية على السرعة. تخيل أنك تدفع عربة. إذا كانت تتحرك بصعوبة، فإن دفعتك لا تكاد تضيف إليها طاقة - يذهب معظمها إلى حرارة باطن قدميك. أما إذا كانت العربة تندفع بسرعة، فأنت بدفعك من الأرض تنقل إليها زخمًا، وتبقى أنت في مكانك تقريبًا، ويتحول العمل بأكمله تقريبًا إلى تسارعها. وفي الفضاء يقوم حقل جاذبية الكوكب بدور الأرض، وينشأ "الدفع" عن الدفع النفاث. وكلما كانت سرعة الصاروخ أكبر بالنسبة للكوكب، تحولت نسبة أكبر من طاقة الوقود إلى طاقة حركة له.
كيف يعمل
يقوم مسبار فضائي، عند اقترابه من المشتري، بتشغيل محركه عند نقطة الاقتراب الأكبر. حيث تكون سرعته هناك في أقصاها، ونفس دفعة الوقود تلك تغير المسار بقوة أكبر. وهكذا يمكن بفضل تأثير أوبرت الوصول إلى الكواكب الخارجية بتكاليف أقل.
💡 كان أوبرت أول من اقترح استخدام 'نظام التزود بالوقود المداري' - إعادة التزود بالوقود على سرعة عالية، مما قد يتيح بلوغ سرعات كبيرة دون صواريخ ضخمة تستخدم لمرة واحدة.
\Delta K \approx m v \Delta v
ΔK — الزيادة في الطاقة الحركية للصاروخ؛ m — كتلة الصاروخ لحظة النبضة؛ v — سرعة الصاروخ الحالية؛ Δv — الزيادة في السرعة بفعل عمل المحرك (Δv << v)