Piense en una carrera de relevos. El corredor se acerca con la batuta. Su sucesor corre a su lado durante un tiempo, igualando la velocidad del corredor, para que puedan pasar el testigo fácilmente.
Eso es básicamente.
Sin embargo , ha añadido correctamente que esto significa que la nave de suministros tendría que igualar la velocidad de Hermes, que, como se estableció en la película, necesitaba una honda alrededor de la Tierra para alcanzar tal velocidad.
Sin embargo, no ignore las diferencias de masa:
La aceleración está directamente influenciada por la masa del objeto que acelera .
Si el Hermes compitiera contra un barco que tiene la mitad de la masa ; y usan exactamente el mismo empuje, la nave más pequeña acelerará el doble de rápido. O, en otras palabras, a la nave más pequeña le tomaría la mitad la cantidad de tiempo para acelerar a una velocidad dada, en comparación con el tiempo que le tomaría a Hermes alcanzar esa misma velocidad.
La nave de suministros era muy pequeña (en relación con Hermes) y, por lo tanto, podía acelerar y desacelerar muy rápidamente para sincronizarse con Hermes.
No recuerdo si la nave de suministros estaba tripulados o no. Suponiendo que no estuviera tripulado, esto significa que el barco de suministro no necesita limitar su aceleración a la fuerza G que un cuerpo humano puede soportar. Por lo tanto, un barco no tripulado tiene menos limitaciones y puede acelerar a toda velocidad (dependiendo de la integridad estructural del barco)
Imagine la misma carrera de relevos. El corredor actual, que sostiene la batuta, es un elefante. El sucesor, que necesita igualar la velocidad del elefante, es un guepardo. Obviamente, el guepardo necesita considerablemente menos tiempo de calentamiento para acelerar y igualar la velocidad del elefante.
Compare esto con el segundo equipo de relevos, que solo consta de elefantes. El sucesor, también un elefante, debe comenzar a correr mucho antes que el guepardo, porque solo puede acelerar a un ritmo menor. Se toma más tiempo * para poder acelerar hasta la misma velocidad (= la velocidad del corredor), y solo entonces es capaz de sacar la mano.
* Y el elefante también corre un distancia más larga que el guepardo mientras se pone al día; que es una analogía un poco más apropiada para el escenario de Hermes / nave de suministros, que estaba limitado por la cantidad de la órbita de Hermes en la órbita terrestre inferior.
Eso es más comparación precisa del Hermes y el barco de suministros; ya que su masa (y por lo tanto los medios de aceleración) es muy diferente.
¿Por qué no enviar el barco de suministros entonces, ya que es más rápido?
En primer lugar, el barco de suministros no es más rápido (= velocidad máxima más alta). Acelera más rápido (= alcanza la velocidad máxima más rápido).
Piense en ello como una camioneta y un Lamborghini conduciendo en una autopista a la velocidad máxima legal. El Lambo alcanzará la velocidad máxima mucho más rápido que la furgoneta; pero una vez que la furgoneta ha alcanzado la velocidad máxima también; ambos coches viajarán a la misma velocidad. Si está haciendo un viaje increíblemente largo, la diferencia entre viajar en el Lambo o en la furgoneta es insignificante.
Para los pedantes: no hay velocidad máxima para ninguna nave espacial (aparte de la física limitación de la velocidad de la luz) desde una perspectiva física. Sin embargo, existen limitaciones en cuanto a la velocidad de desplazamiento desde una perspectiva de ingeniería . En particular, los costos de combustible, el riesgo de rebasamiento y la estabilidad estructural del casco del barco.
En segundo lugar, aunque la nave de suministros es más rápida, no es capaz de mantener la vida humana durante el tiempo suficiente, ya que la nave en sí es demasiado pequeña. Sí, lleva los suministros de alimentos (y presumiblemente filtros de oxígeno y CO2 y similares), pero no es un barco completamente funcional como lo es Hermes.
Por la misma razón, viaja una banda de rock en un autobús turístico en lugar de un pequeño hatchback . Aunque el hatchback es un poco más rápido a través del tráfico; podría caber 4 miembros de la banda, el gerente y el equipo en el techo; y es considerablemente más barato de construir y operar, simplemente no es una opción viable para un viaje prolongado.
Un hatchback pequeño no se fabrica pensando en viajes largos. Está hecho para ser pequeño, eficiente y un buen automóvil para distancias cortas en entornos urbanos.
De manera similar, el barco de suministro no está construido para un viaje prolongado. Es posible que pueda hacer su trabajo usando una sola batería, sin ningún medio de generación de energía, ya que nunca permanece en órbita por mucho tiempo. Si no está tripulado, tiene cero adaptaciones para la vida humana (espacio para vivir, aire para respirar, ...). Tal vez ni siquiera tenga una forma segura de regresar a la Tierra o incluso sobrevivir a la reentrada, porque simplemente no vale la pena el costo de desarrollar esas funciones.
Solo porque la nave de suministros podría llegar allí, no significa que sea el mejor vehículo para el viaje. Ni siquiera significa necesariamente que sea viable hacerlo.
Editar Una pequeña mención. Tal vez ya lo hayas descubierto, y esta es la fuente de tu pregunta. Tal vez no. Lo agregaré de todos modos, tal vez para futuros lectores.
Si el barco de suministros había igualado la velocidad de Hermes, entregó las mercancías y luego no disminuyó la velocidad ni alteró su curso de cualquier manera; asumiendo que Hermes tampoco alteró su curso, las dos naves habrían viajado una al lado de la otra y habrían llegado a Marte al mismo tiempo.
Entonces, el núcleo de su pregunta, que la nave de suministros puede llegar a Marte con la misma rapidez, es correcta. Simplemente se ha olvidado de tener en cuenta las máquinas necesarias y las capacidades del barco para mantener la supervivencia humana durante todo el tiempo que durará el viaje.