Cómo usar esta calculadora
- Introduce la masa seca que debe acelerarse.
- Suma el delta-v de las maniobras incluidas en el presupuesto.
- Indica el impulso específico efectivo.
- Añade reserva y consumos fijos no representados por la ecuación ideal.
#3414 · Herramienta de Ciencia e ingeniería
Calculadora de combustible para misión de tránsito de exoplanetas
Estima el propelente necesario para una misión dedicada a observaciones de tránsitos de exoplanetas cuando la nave requiere un presupuesto de delta-v para inserción, correcciones, mantenimiento de órbita o actitud. Usa la ecuación ideal de cohete y añade una reserva explícita y consumos no modelados.
Calculadora
Maniobras y margen de propelenteFórmula
m₀/mf = exp(Δv/(Isp·g₀)); propelente ideal = mseca·(m₀/mf − 1)
Se usa g₀ = 9,80665 m/s². Después se aplican la reserva porcentual y el propelente adicional.
Qué significa el resultado
El resultado principal es la masa total de propelente presupuestada para las maniobras introducidas. La masa húmeda resultante ayuda a comprobar el impacto del combustible sobre lanzamiento y arquitectura.
Es una estimación idealizada. No sustituye un análisis detallado de maniobras finitas, pérdidas gravitatorias, mezcla de propelentes, blowdown, residuos atrapados o desempeño variable del motor.
Ejemplo de cálculo
Para 500 kg de masa seca, 120 m/s de delta-v, Isp de 220 s, reserva del 20 % y 5 kg adicionales, el propelente ideal es de unos 28,57 kg. Con reserva y consumo adicional, el presupuesto total es de aproximadamente 39,28 kg.
Consejos para obtener mejores resultados
- Construye el delta-v a partir de un presupuesto de maniobras, no de una cifra aislada sin trazabilidad.
- Usa el Isp correspondiente al punto de operación real del sistema.
- Mantén separada la reserva para poder hacer análisis de margen.
- Incluye consumos de control de actitud si no están dentro del delta-v principal.
- Para propulsión eléctrica, revisa también potencia y duración de encendido.
Preguntas frecuentes
¿Qué delta-v debo incluir en una misión de observación de tránsitos?
Incluye las maniobras realmente previstas: inserción, correcciones, mantenimiento, desaturación si aplica y contingencias definidas por el diseño de misión.
¿Cómo afecta el impulso específico al combustible requerido?
Un Isp mayor reduce la masa de propelente necesaria para un mismo delta-v y masa seca, según la ecuación de cohete.
¿La reserva porcentual se aplica también al propelente adicional?
En esta calculadora la reserva se aplica al propelente ideal de las maniobras; el consumo adicional se suma después como masa independiente.
¿Puedo usar esta calculadora para propulsión eléctrica?
Sí como primera estimación de masa usando un Isp efectivo, pero además debes verificar potencia, empuje, duración de maniobra y restricciones operativas.
¿La masa seca debe incluir la carga útil del telescopio?
Sí, si esa masa forma parte de la nave que debe recibir el delta-v considerado, debe estar incluida en la masa seca.
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Variables del modelo
| Magnitud | Uso en el cálculo |
|---|---|
| Masa seca | Masa acelerada antes de añadir propelente de misión. |
| Delta-v | Demanda cinemática total del presupuesto. |
| Impulso específico | Eficiencia efectiva del sistema propulsivo. |
| Reserva y consumos | Protegen frente a incertidumbres y usos adicionales. |