¿Puedo abandonar un planeta sin lograr la velocidad de escape?

Sé que si superas la velocidad orbital, nunca volverás al planeta. Mi pregunta no es sobre las órbitas. Se trata de propulsión de fuerza bruta para alcanzar la altitud. Estoy usando una velocidad intencionalmente lenta para ayudar a ilustrar mi punto.

Imagine que tengo un cohete con almacenamiento de combustible muy eficiente. Mi cohete puede almacenar suficiente energía para acelerar a 100 km / h poco después de abandonar el suelo, y continuar manteniendo esa velocidad (100 km / h) durante un período de tiempo muy largo.

Mi cohete solo va hacia arriba. No trata de entrar en una órbita. A medida que sale de la atmósfera, puede retroceder porque no hay resistencia del aire. A medida que continúa ganando altitud en el espacio interplanetario, puede retroceder aún más porque la influencia gravitacional de la Tierra disminuye con la distancia. Simplemente mantiene suficiente aceleración para continuar alejándose de la Tierra a 100 km / h.

En algún momento, la influencia gravitacional de la Tierra sería discutible, ya que otros cuerpos (Júpiter, Sol) obtendrían una influencia relativa. Eventualmente, lejos del sistema solar, incluso la influencia del Sol sería insignificante.

Mi cohete nunca alcanzó la velocidad de escape, pero sí logró escapar.

Suponiendo que mi suministro de combustible podría durar lo suficiente, y que no me preocupa el tiempo de viaje, ¿podría este método permitir que mi cohete se "vaya" sin alcanzar la velocidad de escape?

La velocidad de escape es qué tan rápido debe ir para mantenerse alejándose indefinidamente sin empuje adicional. Si la Tierra fuera el único cuerpo importante en el sistema, y ​​se alejara de ella a 100 km / h durante 1180 años, estaría a 6.9 UA de distancia. Dado que la velocidad de escape de la Tierra a esa distancia es de solo 100 km / h, puede detener el motor y avanzar hasta el infinito.

Si agregamos el Sol a este sistema demasiado simplificado, podría escapar de él manteniendo 100 km / h hasta que estuviese a 36 años luz de distancia, lo que tomaría 390 millones de años. En el universo real, por supuesto, los vecinos de la Tierra y el Sol hacen que sus esferas de influencia sean mucho más pequeñas.

El concepto básico aquí, que en lugar de depender de tener una velocidad lo suficientemente grande como para que la Tierra no pueda retroceder en el tiempo, solo tiene una velocidad baja y constante, y sigue empujando para contrarrestar la gravedad, no es defectuoso por defecto, dado su supuestos

Suponiendo que mi suministro de combustible podría durar lo suficiente, y que no me preocupa el tiempo de viaje, ¿podría este método permitir que mi cohete se "vaya" sin alcanzar la velocidad de escape?

Sin embargo, la velocidad de escape disminuye por la distancia, por lo que aunque viaje a solo 100 km / h, eso eventualmente estará por encima de la velocidad de escape, ya que la velocidad de escape va hacia cero cuando la distancia va hacia el infinito. Realmente no puede escapar de un campo gravitacional, por lo que la única métrica significativa es si tiene suficiente energía cinética para no retroceder. Eso no es posible por su restricción de no tener velocidad de escape.

Sin embargo, en cierto sentido, puedes escapar del campo gravitacional de la Tierra, utilizando la aproximación común de la esfera de influencia . Define una región para la influencia gravitacional de la Tierra, y la ignora fuera de ella. Se puede alcanzar el límite del SOI sin tener que ir a la velocidad de escape.