Puis-je quitter une planète sans atteindre la vitesse de fuite?

Je sais que si vous dépassez la vitesse orbitale, vous ne retomberez jamais sur la planète. Ma question ne concerne pas les orbites. Il s'agit de propulsion par force brute pour atteindre l'altitude. J'utilise une vitesse intentionnellement lente pour illustrer mon propos.

Imaginez que j'ai une fusée avec un stockage de carburant très efficace. Ma fusée peut stocker suffisamment d'énergie pour accélérer à 100 km / h peu de temps après avoir quitté le sol et continuer à maintenir cette vitesse (100 km / h) pendant une très longue période.

Ma fusée monte tout droit. Il n'essaie pas d'entrer en orbite. En quittant l'atmosphère, il peut ralentir car il n'y a pas de résistance à l'air. Alors qu'il continue de prendre de l'altitude dans l'espace interplanétaire, il peut encore ralentir, car l'influence gravitationnelle de la Terre diminue avec la distance. Il maintient juste assez de gaz pour continuer à s'éloigner de la Terre à 100 km / h.

À un certain point, l'influence gravitationnelle de la Terre serait sans objet, car d'autres corps (Jupiter, Soleil) gagneraient une influence relative. Finalement, bien en dehors du système solaire, même l'influence du Soleil serait insignifiante.

Ma fusée n'a jamais atteint la vitesse de fuite, mais elle s'est bien échappée.

En supposant que mon approvisionnement en carburant puisse durer assez longtemps et que je ne me préoccupe pas du temps de trajet, cette méthode pourrait-elle permettre à ma fusée de «partir» sans atteindre la vitesse de fuite?

La vitesse d'échappement est la vitesse à laquelle vous devez aller pour continuer à vous éloigner indéfiniment sans poussée supplémentaire. Si la Terre était le seul corps majeur du système et que vous vous en éloigniez à 100 km / h pendant 1180 ans, vous seriez à 6,9 UA. Étant donné que la vitesse d'échappement de la Terre à cette distance n'est que de 100 km / h, vous pouvez alors arrêter le moteur et rouler à l'infini.

Si nous ajoutons le Soleil à ce système trop simplifié, vous pourriez y échapper en maintenant 100 km / h jusqu'à ce que vous soyez à 36 années-lumière, ce qui prendrait 390 millions d'années. Dans l'univers réel, bien sûr, les voisins de la Terre et du Soleil rendent leurs sphères d'influence beaucoup plus petites.

Le concept de base ici, selon lequel vous au lieu de compter sur une vitesse suffisamment grande pour que la Terre ne puisse pas vous ramener dans le temps, a juste une vitesse faible et constante et continue de pousser pour contrer la gravité à la place, n'est pas défectueux par défaut, étant donné votre hypothèses

En supposant que mon approvisionnement en carburant puisse durer assez longtemps et que je ne me préoccupe pas du temps de trajet, cette méthode pourrait-elle permettre à ma fusée de «partir» sans atteindre la vitesse de fuite?

Cependant, la vitesse d'échappement diminue en fonction de la distance, donc même si vous voyagez à seulement 100 km / h, cela finira par être supérieur à la vitesse d'échappement, car la vitesse d'échappement va vers zéro lorsque la distance va vers l'infini. Vous ne pouvez pas vraiment échapper à un champ gravitationnel, donc la seule métrique significative est si vous avez suffisamment d'énergie cinétique pour ne pas être retiré. Ce n'est pas possible par votre contrainte de ne pas avoir de vitesse d'échappement.

Dans un sens cependant, vous pouvez échapper au champ gravitationnel de la Terre, en utilisant l'approximation commune de la sphère d'influence . Il définit une région pour l'influence gravitationnelle de la Terre et l'ignore en dehors d'elle. La frontière du SOI peut être atteinte sans jamais aller à la vitesse de fuite.